文档介绍：微导孔与手机板
摘录自台湾寻智顾问公司作者:白蓉生
大哥大手机(Cellular Phones)在外形体积不断缩小下,其所用 PCB 势必走向非机械钻孔式的增层法多
层板,孔径将被逼小到 5mil 左右的微导孔(Micro-Via)境界。再搭配细线与密距,於是造就了 HDI(High
Density Interconnection)“高密度互连技术"的热门话题。
非机钻式微导孔最早是於 1989 年,由 IBM 在日本 YASU 工厂开发的 SLC 感光成孔(Photo-Via)所展开的
序幕。之後又有雷射光之烧孔(Laser Ablation)及电浆(Plasma)乾式蚀孔等革命性成孔技术陆续推出。此等
空白微孔将续采各种金属化与电镀铜制程,完成局部层次之间互连的盲孔与埋孔等。甚至也可以塞填银膏或
铜膏以取代金属化与镀铜等困难制程而完成导通。
由各种非机钻微孔所衍生的增层法 HDI 多层板,除已应用在大哥大手机外(如 Motorola 的小海豚),其
他各种携带式电子产品尚有摄录影机(Camcorders)、数位相机(Digital Camera)与次笔记型电脑及 CPU
Carrier 等。其板面所组装的元件,除了原有的小形超薄伸脚式 IC(TSOP)、Mini-BGA、mBGA 之外,更有直接
安晶(Die Attach)与打线(Wire Bond)的 COB(chip on Board,或称 Direct Chip Attach 的 DCA)等封装法,
甚至多种 CSP 元件亦将逐渐被广用。
图 1 此为手机板上 m -BGA 之焊垫布局与 COB 安晶与打垫等放大二十倍之实像。
然而各种可携式电子品所采用的多层板,其难度虽不断提高,但价格却反而日趋低廉。唯其如此
HDI 板类才有机会与传统密装的小板类一争高低,甚至在又好又便宜优势下,还可能进一步取而代之。
尤其各种微小元件在成本与技术考量下,已部份舍弃传统的金属脚架(Lead Frame),而改采用有机材
质做为封装的载板(Substrate)。於是 PCB 业界顺理成章又跨入此一新领域,继续发挥技术为主的赚
钱本事,其所用各种“载板"当然也少不了非机钻式 Microvia 之角色。
本文将以 Motorola 之某些经验为主,专注於大哥大电话所用 HDI 多层板,就其设计与市场方面
进行讨论,希望对此新制程之性能(Performance)与成本有所了解,以便对 HDI 的未来做一番准备。
由於非机钻微导孔之孔径大幅缩小且无需全板贯穿,故在各层面上的布线能力自然得以显著提升。以
下图左之示意切片画面为例,L1 与 L2 或 L4 与 L3 之间的盲孔,当孔径在 4~5mil 时,则板面之孔环与盲孔底
部之承垫(Target Pad)等直径,将设定在 10~12mil 之间。至於板面所匹配的线宽与间距则应在 4mil/4mil 之
谱,局部外层上还可能会再紧缩到 3mil/3mil 阶段。而传统多层板之量产机钻孔径,目前已缩小至
~(~ )左右,孔环则在 23~25mil 上下,内层线宽