一、前言

深圳奔强电路是一家专注于高端PCB快件样板和中小批量板研发制造的高新技术企业。多年来，公司持续耕耘于五高PCB产品（高层、高阶、高频、高速、高难度）的研发与制造。经过数年的技术沉淀，公司每月可快速交付的HDI产品品种已达2000+款。2020年以来，奔强电路先后以高质量短交期的标准研制出常规6阶、7阶HDI板，然后又在非常规HDI产品领域做了进一步的提升，成功开发出一种10层2阶任意互联的HDI凹槽板。本文将详细介绍此款产品的研制过程，以飨读者。

 

二、任意互连凹槽邦定板概述

当前，中美贸易战不断扩大化，美国不断制裁国内芯片市场，从而刺激国内的芯片半导体行业崛起，以5G通信类为首的电路板在高度集成与PCB空间无法增加的情况下，造成PCB布线更加密集，导线宽度、间距缩小，孔径与中心距离缩小，而传统HDI工艺能力受限，狭小空间难以满足。因此业界先行者尝试在PCB上设计了凹槽工艺，以便于元器件更好的切入，承载更多功能模组的Anylayer任意层互连绑定。 邦定（Bonding）是芯片生产工艺中一种打线的方式，用于封装前将芯片内部电路用金线或铝线与封装管脚或绑定线路板镀金铜箔连接，来自超声波发生器的超声波（一般为40-140KHz）,经换能器产生高频振动，通过变幅杆传送到劈刀，当劈刀与引线及被焊件接触时，在压力和振动的作用下，待焊金属表面相互摩擦，氧化膜被破坏，并发生塑性变形，致使两个纯净的金属面紧密接触，达到原子距离的结合，最终形成牢固的机械连接。一般邦定后(即电路与管脚连接后)用黑胶将芯片封装。

 

三、10层2阶HDI凹槽板流程介绍

3.0 综述

HDI Anylayer任意层互连属高密度连接技术，制作本身具有较高的技术水平，而要在HDI基础上增加板内凹槽技术具有更高的挑战性。其主要加工难点：层间分层、偏位、凹槽溢胶、填孔电镀、凹槽内线路开短路、控深锣深度超标等，目前具备此类综合高制程能力及快速交付能力的国内厂家可谓凤毛麟角。

3.1 HDI叠层结构分析：行业产品多为为1-3阶的常规HDI或是常规的通孔盲槽板，压合次数越多层偏机率越大，本产品为2阶10层凹槽板，完成板厚1.64mm，盲孔结构1-2、2-3、8-9、3-8、9-10，盲孔互连，且要求揭盖露出L6层线路（共15组圆形槽，2组椭圆形槽）来达到邦定效果。常规的工艺是L1-L5,L6-L10对压后，在对压前对压合好的L1-L5层的L5做一次控深锣，然后再与L6-L10层对压后完成，在蚀刻后控深锣揭盖露出L6层的邦定区域。本产品由于有HDI任意互联盲孔，常规流程无法实现叠层，需按照10层2阶HDI工艺制作；并且在内层使用不留胶PP压合3次完成，表面为沉镍钯金工艺，结构非常复杂，加工流程较长。见以下图1所示：

 

图1   10层2阶HDI凹槽板结构图

 

3.2 流程说明：此次制作为2阶HDI+凹槽板需露出L6邦定层线路，采用机械开槽+控深锣的方式制作，由于机械控深锣对于设备深度精度要求高，控深锣盲槽时易把内层线路伤到，为保证锣到L6层且不能伤到线路层，固在内层需将所露出部位印一层阻焊油进行防护。

3.3 工艺流程：

3.3.1  0405/0607层开料→内层线路→内层蚀刻→内层AOI→0607层转阻焊→转0308层→锣不流胶半固化片（锣不流胶半固化片方便后续揭盖）；

3.3.2  0308层压→内层钻孔→沉铜板电→内层线路（做L3层与L8层线路）→内层电镀→蚀刻→内层AOI→转0209层；

3.3.3 0209→层压→激光钻孔（2-3/8-9）→沉铜板电→电镀填平→内层线路（做L2层与L9层线路）→内层电镀→蚀刻→内层AOI→转主卡0110；

3.3.4 主卡层压→激光钻孔（1-2/9-10）→钻盘中孔→沉铜板电→干膜挡点→镀孔→树脂塞孔→外层钻孔→沉铜板电→外层线路→图镀→蚀刻→控深锣（揭盖露出L6层线路）→退阻焊（将L6层线路上的阻焊退洗干净）→阻焊→文字→固化→沉镍钯金→后续正常流程；

 

四、关键流程技术介绍

4.1 内层开窗位绿油覆盖：厚度≥25um，见附图2；     

 

图2   L6层阻焊开窗图

 

4.2 铣不流胶半固化片：准备两张（上下各一张）同尺寸光板，与不流胶半固化片固定；半固化片一叠不能超过6张、铣槽时速度控制在10以内，为避免流胶不留胶pp需比成型区域小0.1mm以上；铣好后需更换新锣刀重新铣一次避免毛刺；见附图3；

 

图3   半固化片铣槽位置图

 

4.3 层压排板方式：此类凹槽板选用的是不流动半固化片，需要钻定位孔；用三合一缓冲垫+铝片压合避免分层及PP滑落；见附图4；

 

 

4.4 由于压合L3-L8层前L5与L6间PP有镂空，压合后有凹陷，对后续板子加工有影响，需特别注意掉膜及树脂塞磨板露基材；

4.5 控深铣揭盖露出L6层：4.5.1 锣台面：由于板子经过多次压合，有板翘及板厚不均现象，需将锣机台面的垫板锣平整；4.5.2 控深揭盖：铣刀下刀深度不能一次铣到位，有损伤内层线路风险，须每次下降0.05mm的距离进行铣，铣到即将穿可以看见内层阻焊层为止，用小刀轻刮露出L6层线路，检查邦定位及裸露线路完整性，见附图5；

 

图5  揭盖后效果图

 

4.5.3 控深揭盖后退洗板内阻焊，后工序正常制作；见图6；

 

图6  退阻焊后效果图

 

五、成品展示：见图7         

 

图7   镍钯金成品效果图 

 

六、小结

从当前PCB制造工艺技术的应用情况来看，新的工艺技术逐渐向高密化、高效化和高窄化方向发展，以奔强电路为代表的高端PCB厂家在原有工艺的基础上经过改进创新，产生了新的工艺技术，具有优异的可适用性和可推广价值。电子产品的飞速发展，必然会推动PCB设计向短、小、轻、薄的方向发展，为PCB行业带来机遇的同时也带来了新的挑战。近年来，奔强电路紧随电子技术发展的趋势，在新型PCB研制流程上不断进行优化和创新，始终立于高端PCB技术发展的潮头，通过有效推动PCB制造技术的提升和不断缩短产品的制造周期来匹配日益增长的用户需求，以强大的技术实力和准交能力支持广大科技企业赢得更多的市场先机。

 

来源：奔强电路

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