HDI线路板的CAM制作方法与步骤
发布日期:2021-08-06
前言:随着HDI电路板工艺的日趋成熟,HDI板适应高集成度IC和高密度互联组装技术发展,HDI板普遍应用于智能手机等,由于此类订单时效性强,PCB打样货期一般为3—7天,要求线路板厂必须快速、准确地完成 CAM 制作。
由于HDI板适应高集成度IC和高密度互联组装技术发展的要求,它把PCB制造技术推上了新的台阶, 并成为PCB制造技术的最大热点之 —! 我司于本世纪初涉足HDI领域,现已拥有众多客户。在各类 PCB的CAM制作中,从事CAM制作的人员一致认为HDI手机板外形复杂,布线密度高,CAM制作难度较大,很难快速,准确地完成!面对客户高质量,快交货的要求,本文主要介绍了一些方法和技巧, 用以解决在CAM制中遇到的难题, 意在帮助CAM工作人员提高速度与质量!
什么是HDI线路板?
HDI 是高密度互连(High Density Interconnector)的缩写,是生产印刷电路板的一种(技术),使用微盲埋孔技术的一种线路分布密度比较高的电路板。 HDI专为小容量用户设计的紧凑型产品。
HDI电路板的优点
1、可降低PCB成本:当PCB的密度增加超过八层板后,以HDI来制造,其成本将较传统复杂的压合制程来得低。
2、增加线路密度:传统电路板与零件的互连
3、有利于先进构装技术的使用
4、拥有更佳的电性能及讯号正确性
5、可靠度较佳
6、可改善热性质
7、可改善射频干扰/电磁波干扰/静电释放(RFI/EMI/ESD)
8、增加设计效率
HDI线路板的应用
电子设计在不断提高整机性能的同时,也在努力缩小其尺寸。从手机到智能武器的小型便携式产品中,"小"是永远不变的追求。高密度集成(HDI)技术可以使终端产品设计更加小型化,同时满足电子性能和效率的更高标准。HDI广泛应用于手机、数码(摄)像机、MP3、MP4、笔记本电脑、汽车电子和其他数码产品等,其中以手机的应用最为广泛。HDI板一般采用积层法(Build-up)制造,积层的次数越多,板件的技术档次越高。普通的HDI板基本上是1次积层,高阶HDI采用2次或以上的积层技术,同时采用叠孔、电镀填孔、激光直接打孔等先进PCB技术。高阶HDI板主要应用于3G手机、高级数码摄像机、IC载板等。
HDI线路板与普通电路板的区别
1、HDI板多几层钻孔, 并且要分别定义孔相对应的层别。
2、跑板边肘需自己判断字正字反。
3、注意是否次外层正片 (Pattern 作业)。
4、板边程式跑的不完全, 需自己修改。
5、内层制作时, 埋孔与盲孔的独立PAD需保留,镭射孔的Ring边需保证3.5mil
6、塞孔, 镭射孔也需塞孔。(注意是否埋孔需山荣油墨塞孔)
7、资料的输出。
8、选择山荣油墨塞孔的时机。
9、HDI 错误料号及说明。
HDI板的制作方式与普通板的制作方或及CAM制作流程相雷同,只要注意制作的方式,HDI板制作也并不复杂。
一、如何定义SMD是CAM制作的第一个难点。
在PCB制作过程中,图形转移,蚀刻等因素都会影响最终图形,因此我们在CAM制作中根据客户的验收标准,需对线条和SMD分别进行补偿,如果我们没有正确定义SMD,成品可能会出现部分SMD偏小。客户常常在HDI手机板中设计0.5mm的CSP,其焊盘大小为0.3mm,并且在有些CSP焊盘中布有盲孔,盲孔对应的焊盘刚好也是0.3mm,使CSP焊盘和盲孔对应焊盘重合或交叉在一起(图一)。此种情况下一定要仔细操作,谨防出错。(以Genesis2000为例)。
图一
具体制作步骤:
1、将盲孔,埋孔对应的钻孔层关闭。
2、定义SMD
3、用FeaturesFilterpopup和Referenceselectionpopup功能,从top层和bottom层中找出include盲孔的焊盘,分别movetot层和b层。
4、在t层(CSP焊盘所在层)用Referenceselectionpopup功能,选出和盲孔相Touch的0.3mm的焊盘并删除,top层CSP区域内的0.3MM的焊盘也删除。再根据客户设计CSP焊盘的大小,位置,数目,自己做一个CSP,并定义为SMD,然后将CSP焊盘拷贝到TOP层,并在TOP层加上盲孔所对应的焊盘。b层类似方法制做。
5、对照客户提供纲网文件找出其它漏定义或多定义的SMD。
与常规制作方法相比,目的明确,步骤少,此法可避免误操作,快而准!
二、去非功能焊盘也是HDI手机板中的一个特殊步骤。
以普通的八层HDI为例,首先要去除通孔在2---7层对应的非功能焊盘,然后还应去除2---7埋孔在3---6层中对应的非功能焊盘。
步骤如下:
1、用NFPRemovel功能去除top和bottom层的非金属化孔对应焊盘。
2、关闭除通孔外的所有钻孔层,将NFPRemovel功能中的RemoveundrilLEDpads选择NO,去除2---7层非功能焊盘。
3、关闭除2---7层埋孔外的所有钻孔层,将NFPRemovel功能中的Removeundrilledpads选择NO,去除3---6层非功能焊盘。
采用这种方法去非功能焊盘,思路清晰,容易理解,最适合刚从事CAM制作的人员.
三、关于激光成孔
HDI手机板的盲孔一般为0.1mm左右的微孔,我司采用CO2激光器,有机材料可以强烈地吸收红外线,通过热效应,烧蚀成孔,但铜对红外线的吸收率是很小的,并且铜的熔点又高,CO2激光无法烧蚀铜箔,所以使用“conformalmask”工艺,用蚀刻液蚀刻掉激光钻孔孔位铜皮(CAM需制作曝孔菲林)。同时为了保证在次外层(激光成孔底部)要有铜皮,盲孔和埋孔的间距需至少4mil以上,为此,我们必须使用Analysis/Fabrication/Board-Drill-Checks找出不满足条件的孔位。
四、塞孔和阻焊
在HDI的层压配置中,次外层一般采用RCC材料,其介质厚度薄,含胶量小,经工艺实验数据表明,如果具有成品板厚大于0.8mm,金属化槽大于等于0.8mmX2.0mm,金属化孔大于等于1.2mm三者之一,一定要做两套塞孔文件。即分两次塞孔,内层用树酯铲平塞孔,外层在阻焊前直接用阻焊油墨塞孔。在阻焊制作过程中,经常会有过孔落在SMD上或紧挨着SMD。客户要求所有过孔都做塞孔处理,所以在阻焊曝光时阻焊露出或露出半个孔位的过孔容易冒油。CAM工作人员必须要对此进行处理,一般情况下我们首选移开过孔,若无法移孔,再按以下步骤操作:
1、将被阻焊Covered开窗的过孔孔位,在阻焊层加上比成品孔单边小3MIL的透光点。
2、将与阻焊开窗Touch的过孔孔位,在阻焊层加上比成品孔单边大3MIL的透光点。(在此情况下,客户允许少许油墨上焊盘)
五、外形制作
HDI手机板一般为拼板交货,外形复杂,客户附有一份CAD图纸的拼板方式。如果我们按客户图纸的标注,用Genesis2000进行绘图,相当麻烦。我们可以把CAD格式文件*.dwg直接点击文件里的“另存为”将保存类型改为“AutoCADR14/LT98/LT97DXF(*.DXF)”然后按正常读取Genber文件方式进行读取*.DXF文件。在读取外形的同时,又读到了邮票孔,定位孔和光学定位点的大小,位置,既快捷又准确。
六、铣外形边框处理
处理铣外形边框时,在CAM制作中除非客户要求必需露铜,为了防止板边翻铜皮,按照制作规范,要求在边框向板内削少许铜皮,因此难免会出现如图二A中所示情况!如果A两端不属同一网络,而且铜皮宽度又小于3mil(可能会做不出图形),会引起开路。在Genesis2000的分析报告中看不到此类问题,因此必须另辟途径。我们可以多做一次网络比较,并且在第二次比较时,将靠边框的铜皮向板内多削3mil,如果比较结果没有开路,则表明A两端属同一网络或宽度大于3mil(可以做出图形)。如果有开路,将铜皮加宽。
图二