HDI PCB制造工艺详解

本文将详细解析PCB（印制电路板）的制作工艺流程，特别是高密度互连（HDI）技术的应用，这对于硬件设计人员来说是至关重要的知识。 PCB制作工艺流程主要包括以下几个阶段： 1. 预工程（Pre-engineering） 在这个阶段，设计好的电路图被转化为生产所需的工程文件，包括Gerber文件、钻孔数据等。这些文件将指导后续的生产步骤。 2. 图案成像（Pattern imaging） 通过光刻技术，将电路图案转移到覆铜层上。这一步通常涉及到光敏抗蚀剂的涂布和曝光。 3. 蚀刻（Etching） 使用化学液体去除未被抗蚀剂覆盖的部分铜层，形成导电线路。 4. 层压（Laminating） 将多层薄板粘合在一起，形成多层PCB。这一步骤使用高温高压设备完成。 5. 钻孔（Drilling） 根据钻孔数据在PCB板上钻出通孔，用于连接不同层的导电线路。 6. 去污（Desmear） 清理钻孔边缘的铜屑，提高孔壁的附着力。 7. 电镀（Cuplating） 在孔壁上镀铜，确保通孔内部的导电性。 8. 孔填充（Hole plugging） 对于盲孔和埋孔，填充绝缘材料，增强结构强度并防止短路。 9. 再次层压（Lamination） 在特定的HDI工艺中，可能需要额外的层压步骤，如激光直接成像或机械钻孔。 10. 激光切割（Laser Ablation） 使用激光技术进行精细线路制作或去除多余材料。 11. 机械钻孔（Mechanical drilling） 对于较大的孔或未在预处理阶段完成的孔，使用机械钻孔机完成。 12. 图案成像（Pattern imaging） 重复此步骤，用于制作外层线路或添加其他功能性层。 13. 电镀（Cuplating）、表面处理（Surface Finish） 提供保护层，如锡铅、镍金或抗氧化涂层，以防止腐蚀并提供焊接表面。 14. 锡膏遮罩（Solder Mask） 应用阻焊层，防止焊接过程中不必要的区域被焊锡覆盖。 15. 金手指（Gold Plating） 对某些特定区域进行金镀，增加接触可靠性。 16. 路由（Routing） 剪切多余的PCB边缘，形成最终的PCB形状。 17. 视觉检查（Visual Inspection） 使用自动化设备或人工检查PCB的质量，查找潜在的缺陷。 18. 电气测试（Electrical Test） 通过测试每个连接点的导通性和隔离性，确保电路功能正常。 19. 计数孔（Hole counter） 确保所有应有孔的位置都正确无误。 20. 包装和运输（Shipping） 最后，合格的PCB经过包装后准备发货。 对于HDI工艺，其特点是采用了微孔技术和精细线路，能实现更高的电路密度和更小的元件间距。例如，内层基板（THINCORE）制作涉及环氧玻璃层和铜箔的叠加，以及内层线路的压膜、曝光、显影、蚀刻等一系列工艺。HDI工艺通过激光切割和机械钻孔相结合，实现了盲孔和埋孔的制造，极大地提升了PCB的功能性和集成度。