Any Layer HDI技术为王

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智能手机及平板电脑加温Any Layer HDI需求

    一般功能型手机内部PCB板采用1+2+1的HDI设计,中阶和高阶的智能型手机采用2+2+2和3+2+3设计，分别使用4层和6层HDI。另外，iPad1是1+8+1，iPad2是3+4+3，一共使用6层HDI，即Any-Layer HDI，将厚度降到仅有0.88公分，iPad1厚度为1.34公分。新款iPad能够较上一代薄型化1/3，最主要原因是HDI由原先传统多阶板进化为Any-Layer，且Any-Layer上钻孔密度更高，然因孔径过小，在进行全通孔必须以雷钻取代机钻。
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任意层高密度连接板(Any-layer HDI)为高阶HDI制程与一般差别在于，一般HDI是由钻孔制程中的机钻直接贯穿PCB层与层之间的板层，而Any-layer HDI以雷射钻孔打通层与层之间的连通，中间的基材可省略使用铜箔基板，可以让产品的厚度变更轻薄，从HDI一阶改使用Any-layer HDI，可减少近四成左右的体积。
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主流的层间堆叠技术
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  g$ `  O# x: m/ Y5 D/ q    目前90%的微导孔是以雷射钻孔的方式成孔,而感光成孔目前也只有日本在使用,而且逐年在减少当中。电浆蚀孔法虽然在数年前曾经风靡过一段时间,但是因为专利的问题,目前只有开发技术的瑞士Dyconex公司在使用;另外,拥有ALIVH技术专利的Matsushita Electric Industry’s,以及拥有B?it技术专利的Toshiba,虽然仍有一定的市场占有率,但是这些基于特定市场需求所开发的制程,尚无法成为微孔板的主要技术。雷射钻孔已成为非机钻式微孔的主流技术。以下介绍部分层间互连技术。
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1. ALIVH 任意层内互连孔技术
ALIVH，全称为Any Layer Inner Via Hole,即任意层内互连孔技术。此技术为日本“松下电子部品”（Matsushita Electric Component）的专利制程，是采杜邦公司之“聚硫胺”（poly-Aramid）商品Thermount之短纤纸材，含浸高功能环氧树脂类树脂而胶片，再以雷射成孔与塞入铜膏，并双面压覆铜皮以及线后，即成可导通互连的双面板。这项技术由于没有电镀铜层，仅仅由铜箔构成导体，导体厚度就一样高，有利于形成更精细的导线。松下电子与奥特斯科技与系统技术股份公司今日就授权AT&S使用松下ALIVH技术——任意层内导通孔多层印制电路板一事签订授权许可协议。
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    其具体流程如下图所示。
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6 W" D& n  p1 `9 U6 l8 v3 \6 Q    2. FVSS 任意叠孔互连技术
( [( E/ `. _  L) L- m0 T5 T日本揖斐电自行研制的任意叠孔互连技术（FVSS）技术用镀层将钻孔填满，再使得钻孔堆叠起来。其流程如下图所示：


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# F9 c! y7 r/ A- T3. B2it 嵌入凸块互连技术
B2it技术是’1997年6月由日本东芝开发的。B2it（Buried Bump Imterconnection Technology）是一种嵌入凸块而形成的高密度互连技术（HDI），与传统的印制板工艺最大区别是，印制板层间电气互连不是通过“孔”来形成的，而是通过一种导电胶凸块穿透半固化片连接两个面铜箔来完成的，因而不需钻孔、化学镀铜和电镀铜等生产过程。

    首先将导电胶（含银或铜等）印制于铜箔上，烘干后形成导电凸块。在压制互连过程中，加压和加热使导电凸块穿透半固化片树脂层，经过层压互连后的板进行传统的图像转移工艺来形成双面板。依此类推，在此双面板上叠上半固化片和带有凸块的铜箔，经过压制，图像转移便可形成4层板、6 层板等。

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4. NMBI 铜凸块导通互连
; P: B5 M) l/ k此项技术由日本North公司开发。其主要方法为：使用长在铜箔上的铜凸块来作各层间线路的导通，如此可以省去传统导通孔制作时所需的钻孔(机械钻孔或是雷射钻孔)以及电镀两个制程。更好的是，可以避免因电镀造成的镀铜不均，以致在蚀刻时线路宽度不易控制，以及造成阻抗难以掌控。生产工艺如下图所示。


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    5. PALAP
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日本Denso公司开发成功一种多层板的新工艺技术及其产品。这项技术被称为PALAP（Patterned Prepreg Lap up Process ）， PALAP基板“继承了过去全贯通孔和积层法多层板的各种优点, 全部各层中都体现了通孔直列层间排列的结构及可再循环化、低成本的特点。”其生产流程如下图所示：
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3 E7 Q. K" g. x/ {% M0 w/ Z Any Layer HDI，技术为王
针对Any Layer HDI制程，目前厂家良率普遍不高。为了回避专利困扰，PCB大厂目前仍主要采用镭射钻孔后镀满孔的方式来进行层间连接。然而，针对部分应用，不少一线PCB厂仍然纷纷寻求其主要技术所有人的授权。

% ]9 b1 I+ g: v: g8 d7 R" P0 H    松下电器授权欧洲最大PCB制造商奥特斯ALIVH技术。
三星，UD Alliance获得大日本印刷DNP关于 技术的授权。
韩国LG、台湾Unimicron Technology等近10家企业获得日本North公司的NMBI专利授权。
    Any layer HDI已经来临，你准备好了么？