HDI流程简介(教材)课件.ppt

HDI制程簡介,报告人：制程 龚俊,10/9/2022,1,HDI制程簡介报告人：制程 龚俊10/9/20221,1.HDI 產品說明2.HDI製作流程3.HDI結構設計方式4.HDI特有製程介紹5. HDI制作的相关参数及品质监控点6.层间对准度系统,內容,10/9/2022,2,1.HDI 產品說明2.HDI製作流程3.HDI結構設計,1.HDI 產品說明-,HDI=High Density Interconnection(高密度互連),HDI.和傳統電路板最大的不同處,在於HDI的立體化電路設計,以盲孔(Blind Hole)與埋孔(Buried Hole)來取代部分的導通孔. 孔小：孔徑在6 mil以下(本廠最低可以達到4mil)線細：Line/Space 不大於 3 mil/ 3mil密度高：接點密度大於 130點/in2,10/9/2022,3,1.HDI 產品說明-HDI=High Density I,傳統之電路板一般皆以機械鑽孔,孔徑在0.3mm以上,線路寬度在0.15mm以上,高密度互連板(HDI)則以先進之Laser(雷射)鑽孔機鑽孔.目前一般使用CO2 Laser 所鑽孔徑可小至0.1 mm,配合1000級以下有無塵室設計及先進的自動對位平行曝光機可將生產線路縮小到0.1mm以下. 高密度互連電路板(HDI)之優點為可縮小電路板面積,增加封裝及電子零件之裝配密度,加大產品之功能,減少板厚及重量,降低電磁干擾.由行動電話之演進即可得到驗証.目前最先進行動電話皆為HDI之設計,其功能比以前更強,但體積重量皆比以前小,這都是由於HDI技術的功勞.,高密度互連板電路板(HDI)之技術特點,10/9/2022,4,傳統之電路板一般皆以機械鑽孔,孔徑在0.3mm以,Pre-engineering,Pattern imaging,Etching,Laminating(一),Drilling(Blind hole),Cu plating,Hole plugging,Belt Sanding,Pattern imaging,Lamination(二),Mechanical drilling,Pattern imaging,Cu plating,Solder Mask,Surface Finished,Routing,Visual inspection,Electric test,Shipping,2.HDI 制作流程,Conformal mask,Laser,10/9/2022,5,Pre-engineeringPattern imaging,HDI的工藝流程圖(业界),10/9/2022,6,HDI的工藝流程圖(业界)裁板內鑽內層(1)內層AOI壓合(,HDI的工藝流程圖(厂内),10/9/2022,7,防焊开料通孔钻孔成仓次外层线路埋镀埋孔塞孔棕化减铜内层,1+N+1&無埋孔(一壓HDI),3.常見的HDI結構設計,1+N+1&一次埋孔(二壓HDI),1,2,一階HDI設計:,10/9/2022,8,PTH1+N+1&無埋孔3.常見的HDI結構設計1+N+1&,1+N+1& VIA ON PTH(二壓HDI),1+N+1&二次埋孔(BV),3.常見的HDI結構設計,3,4,一階HDI設計:,10/9/2022,9,1+N+1& VIA ON PTH1+N+1&二次埋孔3.常,1+N+1機鑽盲孔,3.常見的HDI結構設計,5,一階HDI設計:,注:一階HDI設計類型中,最為常見的產品設計為第2類.,10/9/2022,10,1+N+13.常見的HDI結構設計5一階HDI設計:注:一階,3.常見的HDI結構設計,2+N+2 (Stagger Via)(盲孔不對接),二階HDI設計:,1,2,2+N+2(Via on Via)(一階盲孔塞孔),10/9/2022,11,3.常見的HDI結構設計2+N+2 二階HDI設計:122,3.常見的HDI結構設計,2+N+2(Via on Via)(一階盲孔填孔電鍍),3,2+N+2 (Stack Via)(Via on Via)(盲孔對接，大接小),4,二階HDI設計:,注:一階HDI設計類型中,最為常見的產品設計為第1類.,10/9/2022,12,3.常見的HDI結構設計2+N+232+N+2 4二階HDI,4.HDI特有製程介紹,1.Conformal Mask製程: 目的:在板面制作铜窗，以供镭射加工作业。 原理:利用干膜的特性，采用影像转移方式，将底片上的图形转移到 板子上，并通过DES线药液之化学反应，去除干膜及多余的铜 面，从而在铜面上制作铜窗。,截面示意图,平面示意图,10/9/2022,13,4.HDI特有製程介紹1.Conformal Mask製程:,4.HDI特有製程介紹,2.雷射製程: 目的:制作盲孔，通过电镀方式与内层进行导通，以达到板小轻 薄的目的。 原理:用CO2激光把外層開出來MASK下的樹脂燃燒掉,再經一次除 膠線去除殘餘的樹脂,形成客戶所需的微盲孔 .,截面示意图,设备图片,10/9/2022,14,4.HDI特有製程介紹2.雷射製程:截面示意图设备图片10/,4.HDI特有製程介紹,3.塞孔（埋孔/盲孔）製程: 埋孔塞孔目的:对电镀后的埋孔进行树脂填充，以避免压合时PP流 胶填充不足而导致爆板。 盲孔塞孔目的：对电镀后的盲孔进行树脂填充，以避免电镀镀铜盲 孔处镀铜不能完全填充而导致铜面凹陷影响线路制 作。 原理:借用塞孔治具，以网印方式将树脂填充到埋孔或盲孔内，并 利用烘烤使其在孔内稳定填充 .,截面示意图,10/9/2022,15,4.HDI特有製程介紹3.塞孔（埋孔/盲孔）製程:截面示意图,4.HDI特有製程介紹,4.塞孔（埋孔/盲孔）研磨製程: 目的:对树脂塞孔的板子进行研磨，以研磨掉板面上多余的树脂， 确保铜面无树脂残留，从而避免影响线路制作。 原理:利用物理原理对板面多余的填充树脂进行去除。,研磨前,研磨后,10/9/2022,16,4.HDI特有製程介紹4.塞孔（埋孔/盲孔）研磨製程:研磨前,5.HDI制作的相关参数及品质监控点,10/9/2022,17,5.HDI制作的相关参数及品质监控点 10/9/2,5.HDI制作的相关参数及品质监控点,10/9/2022,18,5.HDI制作的相关参数及品质监控点 10/9/2,5.HDI制作的相关参数及品质监控点,10/9/2022,19,5.HDI制作的相关参数及品质监控点 10/9/2,5.HDI制作的相关参数及品质监控点,以上参数只是针对001-052此款型号，对于后续其他HDI板的制作参数及监控标准待重新考量，关于HDI制作过程中各站的详细参数及品质表现状况，见附件。,10/9/2022,20,5.HDI制作的相关参数及品质监控点 以上参数只是,6.層間對位的目的及說明,目的：,說明：,由前製程製作符合後製程或後續某一製程產品特性及設備特性之基準點或基準圖形，以便後續製程依循，使各層間圖形及孔與圖形間可以準確配合，避免因錯位導致產品不良。,1.鑽孔製作CCD對位孔供內、外層、選化曝光 機對位同時製作成型套pin孔供成型時定位2.內層製作靶位供壓合X-ray鑽靶機依循3.壓合鑽出之靶孔供鑽孔作為基準並作為 conformal mask對位之用4.外層製作對位pad供防焊曝光機對位,10/9/2022,21,6.層間對位的目的及說明目的：說明：由前製程製作符合後製程或,一、埋鑽,要求：,鑽孔孔位精準度不佳，嚴重者將導致內O或內S報廢；若CCD孔距誤差大，內二曝光對位時會因PE值過大而踢退。,原因：,孔位允許公差 3mil。,內二CCD孔,10/9/2022,22,一、埋鑽要求：鑽孔孔位精準度不佳，嚴重者將導致內O或內S報廢,管制：,1.以適當直徑之pin釘與靶孔進行套pin對位。2.鑽孔機定期進行RUN OUT及鑽孔精度檢驗。3.檯面清潔及鋁板貼附須依QC工程圖進行。4.妥慎選擇補償值正確之程式。,檢驗：,1.首趟生產完畢進行X-ray檢查，確認鑽孔對內 層圖形無偏破。2.使用HOLE CHECKER落實首件及製中檢驗。,異常處理：,異常批重出鑽孔程式，並將CCD對位孔與正常批適當區隔。,10/9/2022,23,管制：1.以適當直徑之pin釘與靶孔進行套pin對位。檢驗：,二、內二對位,要求：,板子對位孔與底片CCD對位PAD偏差過大，圖形與鑽孔孔位不合，將導致孔上乾膜覆蓋面積不足或無乾膜覆蓋，孔銅遭蝕刻造成線路斷開。,說明：,1.底片圖形轉移至基板後偏差量 2mil。2.預留靶位供壓合後製程依循。,10/9/2022,24,二、內二對位要求：板子對位孔與底片CCD對位PAD偏差過大，,管制：,1.生產前進行底片量測，板子與底片差異 2mil。2.PE值、ME值須依QC工程圖設定。3.曝光首件以放大鏡檢視對位孔之對位準度。4.蝕刻首件檢查同心圓對準度。,檢驗：,1.放大鏡目視檢驗內容物曝光對準度。2.使用X-ray檢查機檢查同心圓對準度。,異常處理：,依板子實際埋鑽程式尺寸重出曝光底片。,10/9/2022,25,管制：1.生產前進行底片量測，板子與底片差異 2mil。,三、Conformal Mask,要求：,若板子對位孔與底片CCD對位PAD偏差過大，conformal mask開銅窗位置會與內二圖形不合，導致laser孔漏接造成線路斷開。,說明：,1.底片圖形轉移至基板後偏差量 2mil。2.預留laser對位點供laser鑽孔製程對位使用。,靶孔,10/9/2022,26,三、Conformal Mask要求：若,管制：,1.生產前進行底片量測，板子與底片差異 2mil2.PE值、ME值須依QC工程圖設定。3.蝕刻首件用X-ray檢查機檢查銅窗與內二圖形 對準度。4.落實批號管制及底片編號管制。,檢驗：,異常處理：,依板子實際靶距尺寸重出底片。,1.放大鏡目視檢驗內容物曝光對準度。2.使用X-ray檢查機檢查同心圓對準度。,10/9/2022,27,管制：1.生產前進行底片量測，板子與底片差異 2mil檢,四、Laser 鑽孔,要求：,外層曝光對位須同時對上Laser孔及機械孔，若Laser程式與機械程式補償值不同，會發生局部孔偏破之異常。,說明：,紀錄Laser鑽孔程式補償供機械鑽孔程式補償使用。,靶孔,10/9/2022,28,四、Laser 鑽孔要求：外層曝光對位須同時對上Laser孔,管制：,落實批號管制出貨，若補償值差異過大者須拆批送至機械鑽孔。,檢驗：,品質檢驗，無後製程對位性檢驗項目。,異常處理：,異常批重出鑽孔程式，並將CCD對位孔與正常批適當區隔。,10/9/2022,29,管制：落實批號管制出貨，若補償值差異過大者須拆批送至機械鑽孔,五、通孔鑽孔,要 求：,1.孔位精度不佳會導致鑽孔單孔或局部孔偏破。2.外層曝光對位須同時對上Laser孔及機械孔， 若Laser程式與機械程式補償值不同，會發生 局部孔偏破之異常。,說明：,1.孔位允許公差 3mil。2.使用Laser鑽孔程式補償值。,靶孔,10/9/2022,30,五、通孔鑽孔要 求：,管制：,1.以適當直徑之pin釘與靶孔進行套pin對位。2.鑽孔機定期進行RUN OUT及鑽孔精度檢驗。3.檯面清潔及鋁板貼附須依QC工程圖進行。,檢驗：,1.首趟生產完畢進行X-ray檢查，確認鑽孔對內 層圖形無偏破。2.使用HOLE CHECKER檢驗底板孔位精度。,異常處理：,異常批重出鑽孔程式，並將CCD對位孔與正常批適當區隔。,10/9/2022,31,管制：1.以適當直徑之pin釘與靶孔進行套pin對位。檢驗：,六、外層對位,要求：,板子對位孔與底片CCD對位PAD偏差過大，外層圖形與Laser及機械鑽孔孔位不合，將導致孔上乾膜覆蓋面積不足或無乾膜覆蓋，孔銅遭蝕刻造成線路斷開。,說明：,1.底片圖形轉移至基板後偏差量 2mil。2.預留防焊曝光及自動印刷對位pad供防焊製程使用。,防焊曝光對位PAD,文字印刷對位PAD,10/9/2022,32,六、外層對位要求：板子對位孔與底片CCD對位PAD偏差過大，,管制：,1.生產前進行底片量測，板子與底片差異 2mil2.PE值、ME值須依QC工程圖設定。3.曝光首件以放大鏡檢視全板面Laser孔及貫孔 之對位準度。,檢驗：,放大鏡目視檢驗內容物對準度。,異常處理：,1.Laser孔及貫孔都對不上且趨勢相同須依板子 實際靶距重出底片。2.Laser孔及貫孔無法同時對上，須反應至製前 重新檢討因應方式。,10/9/2022,33,管制：1.生產前進行底片量測，板子與底片差異 2mil檢,要求：,若板子對位孔與底片CCD對位孔偏差過大，選化乾膜覆蓋位置會與外層圖形不合，導致PAD遭D/F覆蓋或PAD露出造成化金後露銅或沾金。,說明：,底片圖形轉移至基板後偏差量 2mil。,七、選化曝光,10/9/2022,34,要求：若板子對位孔與底片CCD對位孔偏差過大，選說明：底片圖,管制：,1.生產前進行底片量測，板子與底片差異 2mil2.PE值、ME值須依QC工程圖設定。3.曝光首件以放大鏡檢視對位孔之對位準度。4.化金首件用放大鏡檢查線路及PAD是否沾金 或露銅。,檢驗：,放大鏡目視檢驗曝光對準度。,異常處理：,依板子實際CCD孔尺寸重出底片。,10/9/2022,35,管制：1.生產前進行底片量測，板子與底片差異 2mil檢,總結,1.為了有效掌控製中產品對準品質狀況，板邊及板中會設計對應之檢查圖形或對位孔供人員進行及時量測，以便進行必要比例補償或異常處理。,2.不同的產品結構所使用的對位方式會略有不同。例如：L1接L2且L2接L3的二階盲孔比較適合分別以內一及內二的靶位作為conformal mask對位；但L1接L2且L1接L3的二階盲孔可能必須於內一時製作兩種靶形，作為分別作為L2及L1的conformal mask對位孔。,10/9/2022,36,總結 1.為了有效掌控製中產品對準品質狀況，板邊及板中會設計,