HDI过去，现在，将来《PCB007中国线上杂志》2017年12月号_在线翻页电子书免费阅读,发布_云展网
阅读云展网其他3D杂志
喜欢这样的3D电子杂志？您也可以在几分钟内把文档免费上传到云展网变成翻页书！[点击上传我的文档]
HDI过去，现在，将来《PCB007中国线上杂志》2017年12月号
描述：随着汽车电子、医疗电子、智能手机中使用的元器件将集成越来越多I/O，且间距更细，要如何把所有这些连接都塞到PCB 有限的区域内？带着这些问题翻开本期杂志，您会找到答案——HDI。
关键字: PCB007中国线上杂志,印制电路,电子电路,PCB,PCB制造,PCB组装,PCB设计,制造,组装,设计,电路板,HDI,高密度互联,PCB技术,线路板,线路板技术
主编刊首语
HDI 过去，现在，将来
高密度互连 HDI 技术的概念最初由美国提
让我们回想一下，25 年前的 PCB 肯定与出，发展至今已有 25 年了，目前在亚洲进行
现在的不同，也不会采用现在的芯片封装。今了很好的应用。为什么当时美国没有很好地采
天密集的半导体封装必须采用 HDI，如汽车中用此技术？有点令人费解。正在亚洲制造的大
的电子部件、医疗电子产品、智能手机，所有多数消费类电子产品如手机、摄像机，正是得
这些产品使用的元器件将集成越来越多 I/O，益于 HDI 技术才能应对日益轻薄短小的电子
且间距更细（想像一下摩尔定律在 25 年后达产品要求。
到的高度）。如何把所有这些连接都塞到 PCB
有限的区域内？带着这些问题翻开本期杂志，
不过，最近又看到 HDI 技术有重返美国的
您会找到答案——HDI。趋势！本期的读者调查显示：超过一半的受访者表示产品类型中 HDI 的比例占 25% 以内，
当 然， 谈 到 HDI， 我 们 不 能 不 提“HDI 之28% 的受访者表示他们的产品已有一半以上
父”——Happy Holden。Happy 已经将这一期的 HDI 板，其中三分之一（占总调查人数的
的主题放入了他的文章。他表示要快速转向10%）的受访者表示 HDI 是目前的主打产品（见
HDI 的应用，同时还指出了目前存在的问题难图 1）。30% 的受访者预计 3 年后 HDI 占比将
点及应对方法。会至少上升 25%，44% 的受访者预计 HDI 占比将会上升 50% 以上（图 2）。
顾问 Vern Solberg 从设计角度阐明了 HDI
的最新浪潮。他不仅深入地解释了不断增加的
根据受访者的反馈，采用 HDI 的三个主要
封装密度对 HDI 的需求，而且还讨论了成像应用领域有电子通讯、汽车及消费类电子产品。
和过孔的成型。对于 PCB 制作商，这是一篇而关于市场趋势的提问是：什么样的市场趋势
相当有份量的文章，绝对值得你一读。驱动你采用 HDI 技术？很明显，这是一个开放式的问题，但注意，很多回答都与板密度有
博敏电子是中国 HDI 领域首屈一指的企业，关（见图 3）。
公司技术力量雄厚，近期“高阶 HDI 印制电路板
研发及产业化”项目、“超常规尺寸高速多层印图1：Q1调: 查dWehs取aigtn样p/ebr企ucield业ntaar产geeH品oDfI类tthee型chPCn中BolsoHygoDyu?I的占比
图2Q：23: 年yWohu后aetxHppeDerccIte产ntot品abgee种HoDf类Iyoin中utrh的broeae占ryde比sadr增so? 长量
PERHCEDNIT的AG占E O比F HDI
PERHCEDNIT的AG占E O比F HDI16%
00%-~2255%%
00%-~2255%%
2266%-~5500%%
2266%-~5500%%
5511%-~7755%%
7766%-~11000%0%
5511%-~7755%%
7766%-~11000%0%
29%PERCENT回AG应E 者OF中RE占SP比ONDENTS
Source: I-Connect007 Research
PERCENT回AG应E者OF中R占ESP比ONDENTS
Source: I-Connect007 Research1 PCB007中国线上杂志o2017年12月号HDI过去，现在，将来
Q3: W图h3a：t m采ar用ketHtDreIn技ds术ar的e d市riv场in驱g y动ou因r H素DI work? PERCENTAGE OF RESPONDENTS
40占 30比 20
总dOe体vne密srait度lyl
Fin细e间p距itch 高Hc引iogu脚hn数pt in量 信inS号tieg完gnr整aitl y性 电eEn气leg工cint程reice要ar求ling C成os本t
requirements制电路板关键技术”项目等纷纷获得成果，十分
Jefferson Project 的 Tom Borkes 老师为我Source: I-Connect007 Research荣幸能邀请到博敏电子董事、执行总经理韩志 们带来了全球经济下的材料成本第二部分。他伟先生为本刊撰文，分享他的独到见解。
从地域、汇率、劳动力等方面分析了电子制造RBP Chemical Technology 公 司 的 Mike 业的材料价格变动。Carano 继续讨论了这个主题，他简述了 PCB
挑战与机遇并存，创新的机会比比皆是，制造商进行 HDI 板生产所需具备的实际能力。 有着全球最大的高速 PCB 设计公司之称的深本期其他内容包括：Elmatica 公司的 An- 圳市一博科技有限公司在 HDI 设计制造方面也dreas Lydersen 为 PCB 通 用 语 言 CircuitData 有独到见解。我们编辑采访了一博的研发总监项目做了说明。这个开放式资源项目的构想是 吴均先生，听他解读 HDI 今后的发展趋势如何。为了防止设计人员与制造商之间因为术语等问
Mentor, a Siemens business 的 Craig 带来题经常会出现技术说明书会有说明不充分及错 了 HDI 对 PCB 电源分配的影响一文，对于新误的条款，这个项目应该是一个不错的解决方 入行的工程师、设计人员来说，HDI 真的非常案，你是否愿意加入呢？
让人困惑。接下去是 2 篇连载，ESI 的激光系列进入
HDI 成功生产的两个关键要素是：首先，第四部分，讨论激光加工设备的安装、培训和 在设计阶段就要做出正确的选择；第二，谨慎运行。下了订单可不是第二天就能开工的。
选择能够满足该项目技术要求的工厂。PCB 厂Happy Holden 的 25 项工程师必备技能这期讨
商 NCAB 告诉你其中的一些基本注意事项。论的是产品生命周期，随着时代节奏的加快，产品的生命周期也在发生着变化。
总体来说本期杂志绝对值得一读！ HDI 是
您需要了解的技术，掌握 HDI，您将掌握未来。PCB 组装专区中，我们的长期专栏作家 下一期，我们为您准备的主题是：散热管理。Michael Ford 讲述了供应链管控中非常严峻的
最后再来喊两句口号。我们的职责就是帮问题，假冒伪劣材料。考虑到最近供应链中一
助您了解行业，促进行业发展，Good for the些制假与检验数据伪造被曝光，该文可以说是
Industry。如您还末订阅我们的杂志，请点击非常应景。
订阅。占领先机，走向成功！
2017年12月号oPCB007中国线上杂志 22017年 十二月号
本期专题内容
HDI过去，现在，将来7
随着汽车电子、医疗电子、智能手机
中使用的元器件将集成越来越多 I/O，
且间距更细，要如何把所有这些连接
都 塞 到 PCB 有 限 的 区 域 内？ 带 着 这
些 问 题 翻 开 本 期 杂 志， 您 会 找 到 答19 案——HDI。23
专题文章33
7 HDI制作工艺35年历程及其实施难点
by Happy Holden
19 高密度PCB策略
by Vern Solberg
23 博敏电子：致力于打造HDI技术品牌——
专访博敏电子董事、执行总经理韩志伟
by Tulip Gu
29 向微通孔进军：
第一部分 材料与工艺的相互作用
by Michael Carano
33 工业4.0、人工智能和CircuitData
by Andreas Lydersen3 PCB007中国线上杂志o2017年12月号NEW!
线上杂志I-Connect007为您带来全新出版物：PCB007中国线上杂志。提供丰富的全球视野，符合中国读者口味的内容。每月专栏，技术文章和大量采访深受广大PCB制造商的欢迎。 本出版物的目的是帮助中国PCB制造商提高生产效率和盈利能力。
PCB007中国是电子杂志，可免费下载或按需打印。 我们的广告计划让您的市场营销预算发挥最大效益，您得到的不仅仅是一个广告位。 我们推荐您订购750美元/月的标准套餐，该套餐将为新客户提供全面的市场覆盖。更多信息，欢迎联系我们的销售团队。 大中华地区: Edy Yu .
全球: Barb Hockaday barb@iconnect2000177年.c12o月m号.oPCB007中国线上杂志 42017年12月
更多内容39 特约专栏
39 挠性线路进化到激光加工
第四部分：安装、培训及开始运行
by Mike Jennings and Patrick Riechel
25项工程师必备技能：项目/产品生命周期
by Happy Holden45
PCB组装专区
假冒伪劣材料：质量管理难题
by Michael Ford
行业短篇新闻
全球经济背景下的材料成本分析 第2部分32 I-Connect007新员工参观美国
by Tom Borkes
标准电路公司
PCB设计专区
HDI挑战与机遇并存——37 Altiumlive 2017大会首次推出 63
访深圳市一博科技有限公司研发总监吴均
by Tulip Gu
Altium Designer 18
HDI对PCB电源分配的影响57 第五届IPC中国PCB设计大赛决
by Craig Armenti
赛名单出炉
成功挑战HDI之关键：从设计到量产
by Chris Nuttall67 电路技术学会2017年海灵岛研 69
讨会80 2017年IEC/TC91年会情况汇报
8138 PCB007中文网站Top Ten87 行业活动日历88 广告索引、下期预告
工作人员名单5 PCB007中国线上杂志o2017年12月号中国大陆地区招聘全职销售
在您的住所办公！
I-Connect007正在寻找经验丰
富 的 销 售 人 员，为 全 新 的 电 子
行业月刊杂志以及网站创造与
管理广告收入。主要职责：
销售月刊电子杂志广告以及网站广告位o
开发并培养新客户
常驻中国大陆，华南地区优先o
进行及时准确的文档记录
良好的中英文读写能力，优异的人际交o
开发并跟进潜在客户o
客户管理：与团队合作，为客户提供后续
能够遵循已建立的工作系统并快速学习
能够处理好公司的外部和内部关系，并o
与潜在客户进行电话和电子邮件沟通o
偶尔出差，参加大型行业活动
符合公司的核心价值观
2年以上销售经验资格：
熟练使用Office办公系统候选人需要有大学学历，有管理和培养潜在
积极性高，目标导向，有成功广告销客户，预测、跟进以及报告广告收入方面的工作经验。候选人需要态度积极、能力强、
售/会议研讨会销售案例者优先能够自我管理，适应在基于团队的虚拟公司
优秀的销售、沟通和谈判技巧环境中工作。
能够区分轻重缓急，有时间管理能力和报酬：
组织能力该工作以底薪加提成的方式计酬。
根据潜在客户的需求制定广告方案与推
有电子行业从业经验者优先
Green: C: 62 M: 0 Y: 10i0 K: 0
Black: C: 60 M: 40 Y: 40 K:100 (print)
Yellow: C: 20 M: 40 Y: 100 K: 0
Blue-Green: C: 70 M: 0 Y: 30 K: 0
Blue: C: 50 M: 0 Y: 15 K: 0
每周通讯 WEEKLY NEWSLETTER专题文章
HDI 制作工艺 35 年
历程及其实施难点by Happy HoldenI-Connect007引言
工艺控制；实现 HDI 后的裸板 /ICT 测试方案。电子行业是世界最庞大且最稳定的市场，
确实应该认真考虑你要用 HDI 做什么了。也是美国创造力的堡垒，而硅谷是其起点和要 海外（或亚洲）现在可以做 24 层的多层板、塞。SIA 发展规划仍在推动晶圆晶体管的尺寸 激光制作 HDI、细线（2 mil 的布线和间隔）、向越来越小的方向发展，因而要求更快的上升 倒芯片封装、纯金、硬金、低损耗材料、RF、时间和更细的间距。但是芯片需要安装平台， 埋电容、混合介质等等。由 TechSearch 国际需要印制电路板和有机 IC 封装来制造产品。 公司发布的最新 HDI 技术生产分析报告——对于北美来说，HDI 的需求越来越多。但 《高密度微通孔基板：市场、应用及基础（更新）》北美对 HDI 制作工艺的采用却越来越慢，原因 表明 2016 至 2017 年度 HDI 有 86% 在亚洲生产。是其中有四个实施难点：界定密度需求；EDA 如 图 1 所 示， 北 美 只 占 到 了 5%。TechSearch工具未能提供更多的功能；制作可靠微通孔的 预测到 2020 年底 HDI 的市场将上升至 186 亿
数据来源：图 1：2016 至 2017 年度全球 HDI 生产分布图7 PCB007中国线上杂志o2017年12月号HDI 制作工艺 35 年历程及其实施难点美元。
你也许会问，为什么会这样呢？
引HDI 的两个主要用途是便携式产品
脚如手机和摄像机，也就是细间距 IC
的封装。而这些产品主要由日本、韩
价国及中国台湾地区生产，美国不生
格产。 在 第 14 届 世 界 电 子 电 路 大 会
︵（ECWC14）上，发现像三星这类公
︶司一直在研究采用热固树脂的低成本激光 HDI 技术。这样就不需要层
1 百万件，离岸装配，不包含芯片压压合工序，从而降低了微通孔生 图 2：组装后栅陈列封装的价格（来源：Prismark 调查公司 [2]）产的材料成本。最近，我一直忙于解决一些 OEM 公司的
一个问题是他们并没有问 OEM 在处理微问题，他们想要找到采用新 0.5 mm BGAs 的最 通孔时需要什么帮助。他们的最初问题是“微佳方法，达到成本最低，效率最高的目的。这 通孔能做到多小？”“微通孔的成本是多少？”这些 OEM 的产品大多是数字信号处理器（digital 些问题很明显，答案是不确定。首先，我们对signal processors ，简称 DSP）和 457 到 1384 HDI 产品生产流程的了解比设计及定价该产品个引脚的定制 ASIC。这些产品的生产数量都可 要深入得多。还有，这就是 OEM 问题的出发达几百万，用于各种复杂的服务器、网络及通 点。帮助 OEM 的一种方法是给他们一本最新讯产品。这些工业产品将是 HDI 的第三大应用 的《HDI 手册（第 2 卷）》，该手册将于 2017平台。同时它们也是北美地区高附加值电子产 年 12 月由 I-Connect007 出版 [3] 。在圣地亚哥品的重要组成部分。
IPC APEX EXPO 展会上也有该手册。这本手册通过图 2 可以看出细间距 BGA 的应用为 可免费下载 19 章，帮助 OEM 或制造商彻底了什么会增加。2016 年，BGA 的成本接近扁平 解 HDI，包括 HDI 如何使组件越来越小、越来封装的成本，而现在复杂封装（多引脚）的成 越薄。不论你用不用 HDI 技术，这些问题对你本是每个引脚不到 1 美分。由于封装价格的下 的将来都很重要。降，所有 OEM 正在考虑如何在新产品中采用这些封装方式。
界定密度需求本篇不讨论微通孔的制作，因为制作并不
先来介绍 HDI 性能的度量或度量标准——难（但是贵）。现在有专门的激光钻孔公司， 价值链（Value Delivery Chain，简称 VDC）。你只需要把钻孔外包给他们，问题就解决了。 图 3 是封装技术图。封装技术图是由东芝发表真正的难点是金属化、对准和电镀。处理小盲 的“新聚合物多层及封装”一文中首先提出的。孔时，要实现可靠完整的盲孔连接，比只润湿 该文在 1991 年 1 月苏格兰 Glasgow 的第五届一个小通孔难多了。
世界电子电路大会（ECWC5）上发表 [4]。所以，9 PCB007中国线上杂志o2017年12月号HDI制作工艺35年历程及其实施难点这张图不是我发明的，1991 年起，我就一直 组产品的最高布线密度超过 160 英寸 / 平方英在找这张图的发明人，但还没找到。
寸（25 厘米 / 平方厘米）。图 3 大致给出了这这张图给出了元器件封装、SMT 组装及印 三个区域。制线路板之间的相互关系。正像图中的三角形
把一类产品的发展时间填到图中，分析就一样，HDI VDC 的三个关键点被连接在了一起。 可以显示出封装技术是如何变化的，以及变化当得到互连的三个元素后，这张图就成为分析 速度和方向。封装方式的理想方法。
这张图的第二个有价值特征是称之为“先o
组装复杂度 : 对表面贴装元器件组装难度的 进技术区”的部分，也就是计算和数据已表明度量，以每平方英寸上的部件数量及引线 采用 HDI 结构是必需的。所以，这就是 HDI 的数量为测量单位。
障碍。跨越了这一障碍，采用 HDI 成本就很经o
元器件封装：元器件复杂程度，通过每个 济。部件上的平均引线数量（I/O）进行测量。
要生成封装图，需要度量一个组件的尺o
印制线路密度：印制电路密度（复杂度）量， 寸、元器件数量及其引线。面积是层压面积，板上每平方英寸布线的平均长度，包括信 而不是表面面积。元器件包括组件两面的元器号层，以每平方英寸上的布线长度（英寸） 件及金手指或接触点。部件的引线数量，再加为测量单位。
上组件面积的部件数就构成了 X 轴和 Y 轴。在使用该图分析表面贴装组件时，主要看封 双对数图上以每个元器件的平均引线绘出每平装图上的三个区域，所以我称该图为路线图。 方英寸的元器件数量（或每平方厘米的元器件首先是有大量分立元件的产品，如摄像机、传
元器件密度（部件数 / 平方英寸）呼机及手机。他们的最高组装复杂度可达每平
模拟 / 数字
“先进技术”区
组装方英寸 300 至 400 个引
(部件数及引 (每个部件的
线数/in2) 平均引线数)线（ 每 平 方 厘 米 有 47
(英寸/平个引线）。第二组产品
数字 / 分立器件是有大量数字元器件和一些混合分立元件的产品，如笔记本电脑、台
“传统 PWB”区
数字 /ASIC式计算机、仪器、医疗设备及电信路由器属这
每平方英寸 160 英寸 =3 Trk(4/5)类产品。最后一组产品
@0.05 英寸 ,6 层 , 焊盘为 0.018’’是 有 大 量 IC 的 产 品，
元器件复杂度（平均引线数 / 部件）如 PCMCIA、 闪 存 器、MCM 及 其 他 模 块。 这
图 3：印制电路板封装技术图（由东芝发明）
2017年12月号oPCB007中国线上杂志 10HDI制作工艺35年历程及其实施难点数量），就可以计算出每平方英寸的 PWB 布
每一天都有所收获。在过去的 35 年中，我一线密度（单位：英寸 / 平方英寸，或：厘米 /
直参与 PCB 设计过程。我使用 CAD 系统设计平方厘米）及组装复杂度（每平方英寸的引线
电路板，对设计人员提出针对他们的板子的建数量，或每平方厘米的引线数量）。组装密度
议，致力于 CAD 工具的开发。目前，我正在就是 X 轴乘以 Y 轴。假定每个网络平均有三个
参与预测工具的开发，预测功能可以在实际设电气结点，每个元器件引线是一个网络中的一
计之前，精确估计设计规则、板的结构，原理个结点，就可得出 PWB 密度。结果给出了一
图及部件信息成本。这些，再加上新的设计度个公式，即 β 乘以每平方英寸上的部件数乘以
量标准，就能够对板子进行优化了。每个部件上的平均引线数的平方根就是 PWB密度。对于高模拟 / 分立区域，β 为 2.5 ；对
对于很多电子公司，优化遵循的一个原则于模拟 / 数字区域，β 为 3 ；对于数字 /ASIC
是全面质量管理（Total Quality Management ，区域，β 为 3.5。
TQM）。TQM 可应用于 PCB 设计过程，下一PWB 密度 = β √ [ 每平方英寸的部件数量 ] ×
道流程是 PCB 制作和组装。到了这一步，PCB( 每个部件上的平均引线数 )
制作和组装就是设计过程的客户。客户对性能
的主要度量就是质量。设计的质量通过制造解
图 3 中，组装复杂度指示线穿过了布线密
释就是可制造性。但是，对于 CAD 工具，可度指示线。在高分立器件区域，对于组装密度，
制造性却不是他们的特性之一。我曾经问一个要求较少的布线。在高 ASIC（及低分立器件）
CAD 公司的人，他们对“设计质量”的定义是什区域，为了连接元器件要求更多的布线。这就
么，他说是每 1000 条编程程序的软件 bug 量。使得组装度量如每平方英寸的引线数量是很好
他不同意 CAD 工具对 TQM 过程需要担负责任的一个指标，但对于 PWB 布线密度，它并不
的想法。是一个很好的指标。
过去的 35 年中，我关于 PCB 设计过程的
度量标准是制定解决方案的重要部分。如
意见是：为了生产如此之多的电子产品，从来果不去度量一些事情，很难做出改善。
没有如此之少的设计人员完成了如此之多的设
计工作量，却得到了如此之少的认可。就如同EDA 工具需要具备额外的功能
是在两个高原之间的一条鸿沟。一面是工程的
当前的设计工具不能针对细间距及不断增
卓越，并行工程，CAE 及最新的元器件的领域，
另一面是不断发展的生产（PCB 制作、组装和加的密度进行分析并提出建议。这就成为了实
测试）领域。直接跃过了 PCB 设计就把他们连施高密度互连的真正障碍。一个原因可能是缺
接在一起了。功亏一篑意味着陷入深渊。乏密度测量标准。需要对性能测量：组装细间距表面贴装元器件的组装难度，在给定区域贴
我们需要建立稳固的、可靠的、可预测的装所有这些细间距元器件对 PCB 密度量的要
“桥梁”跨越这条鸿沟。但我还没看到有人在做求，以及快速上升时间新元器件的复杂度。
这件事。拥有更快更便宜的具备更多特征的
CAD 工具是这座桥梁的必要部分。但 CAD 工
也许这个问题正是我在印制电路行业从业
具自身并不能建造这座桥梁。事实上，如果继第 50 年探究的问题。它比较有意思，我盼望11 PCB007中国线上杂志o2017年12月号HDI制作工艺35年历程及其实施难点续增加复杂度，CAD 设计可能也会成为问题的
该软件运行非常好，我喜欢它，设计可以轻易一部分。我读的上一篇关于预测布线的文章写
实现优化。但却存在一个问题——软件能快速于 1990 年，还没有看到更新的相关文章。我
给出答案，并生成图形，计算出一块 PCB 板，看到了关于 CAD 工具、CAD 自动布线器及其
但关键要你知道问题在哪里？对多数工程师和软件构造的文章，但却没有看到关于 PCB 设计
新设计人员进行测试后，他们一直问：“我应流程及规划的文章。
该问它什么问题呢？”所以实验室另起炉灶，
又开发出了“探索者（Explorer）”。
1995 年，我参与了一个项目——帮助 HP在 Palo Alto 的实验室开发 PCB 设计及 DFM 软
探索者用全新的方法优化 PCB 设计。它是件。他们的第一代产品被称之为电路板构造顾
具备自学能力的人工智能软件，内含专家系统问（Board Construction Advisor，简称 BCA）（图
作为智库。输入是直接根据制约及目标、原理4）。其设计人员在 1990 年的 HP 内部设计技
图和部件库而确定的设计任务技术指标。然后术研讨会上发表了一篇文章，他们把这个工具
它采用交互式多标准、多目标优化及平衡算法描述为“…在收到原理图并选定元器件后，可帮
生成不同的优化设计。助详细说明具体的物理设计，可回答设计替代方案的成本及产量问题，材料电气特性及几何
大约在完成了 25 万份不同的设计后，它形状选择问题，制造车间特性的可用性问题。”
将提示告知已完成了设计，并针对所给定的目
标及制约显示出排名前 25 的设计。结果是惊图 4：用 HP 的 BCA 及 Explorer 生成的多种设计结果
2017年12月号oPCB007中国线上杂志 12HDI制作工艺35年历程及其实施难点
控制极限1. 钻孔过度
A级：a/b≥0.95
用显微镜检查剖
1. 每个部件的第一件
a/b=02. 粗糙度
B级：a/b≥0.90a/b&0.95
a/b≤0.93. 锥形角
C级：a/b&0.90
用显微镜检查剖
2. 每十批中抽一件
R=04. 空洞
A级：R&0.1mil
1. 每个部件的第一件
R≤0.5mil5. 芯吸
B级：≥0.1,R≤0.5mil
1．用显微镜检查
θ=0°6. 树脂残留
C级：R&0.5mil
2. 每十批中抽一件
θ≤20°7. 裂纹
2．检查Z轴
1. 每个部件的第一件
用显微镜检查剖
2. 每十批中抽一件
用显微镜检查剖
1. 每个部件的第一件
A级：没有空洞
B级：有空洞
用显微镜检查剖
2. 每十批中抽一件
1. 每个部件的第一件
A级：L≥0，L≤0.1mil
用显微镜检查剖
B级：L&0.1,L≤0.5mil
2. 每十批中抽一件
C级：L&0.5mil
1. 每个部件的第一件
A级：t≥0，t≤0.2mil
B级：t&0.2, t≤0.5mil
2. 每十批中抽一件
C级：t&0.5
1. 每个部件的第一件
A级：没有裂纹
2. 每十批中抽一件
B级：有裂纹图 5：激光钻孔质量及检查表人的。你只需要折衷考虑什么是重要的。与信
市场不感兴趣，因为它将会消除数千 CAD 职号完整性目标、最小的尺寸及易于制造相比，
位的需要，从而会抹杀掉其所带来的利润。毕最低的制造及组装成本有多重要？当这些数据
竟，谁想要一个能用自来水作燃料的车呢？！放在你面前，你只需要开始设计，工作就完成
所以这个软件系统只能放在 HP 的实验室吃灰了。很多校准运行（55 块板）是在已有的 HP
了。唯一能够证明它存在过的是，它的设计团的 PC 板上做的。在所有情况下，只需要计算
队——6 名博士后在《剑桥人工智能杂志》[5]机花几个小时就可完成设计优化（这里的计算
上发表了一篇关于它的专家系统的论文。当我机是 1995 年的计算机）。在所有的情况下，
读到这篇文章时，没有内容提到这个系统的目该软件都设计出了最佳的 PCB 板。不仅如此，
标是为了设计 PCB 板。我已经看到了这座桥，信号完整性更好，板子和组件的制造成本下降
虽然已过去了 22 年，但它仍然可望而不可及。了 15%~60%。
制作可靠微通孔的工艺控制
HP 实验室已经完成了它的工作—已证明
小的盲孔被称之为微通孔，它给印制电路自动 PCB 设计系统的可行性。现在可悲的是，没有 HP 部门想要用它支持产品，HP 已把它的
制作商带来了不同寻常的挑战。与通孔不同，EDA 工具卖给了 Zuken 公司。制造没有软件资
微通孔钻孔非常难、难去钻污、难金属化和难源把 LISP 码转换为 C++，当向两大 CAD 公司
电镀。相比机械钻孔，激光钻孔难多了。激光展示这个软件工具时，他们对这个软件系统的
钻孔有 7 个基本的质量问题，如图 5 所示。而13 PCB007中国线上杂志o2017年12月号2017年12月号oPCB007中国线上杂志 14HDI制作工艺35年历程及其实施难点且，所有的一切只能通过显微切片才能了解清
拼板测试板楚。因此，要想制作出完美的微通孔，必须先
在拼板边缘或不使用的空间设计专用图是制作拼板试板。
必要的。为了附加可追溯性，如果该图有组件裸基板测试
子拼板的共同特征，就与做 SMT 组装的人员
可以用飞针电气测试仪完成对 HDI PCB 原
关联起来了。图 6 给出了我设计的小测试样板，
可用在制作面板以及组装子板载体上。测试样型的测试，但是批量生产仍需使用针床类的定
板可拆分，也可在制作过程期间由生产人员进制夹具。多头飞针测试仪确实有更大的生产量，
行测试。测试样板（及测试方法）用于测试以但是那些有 12 头的测试仪只会限制生产效率。
下内容：正是针床夹具必须处理生产负载。但是，HDI
去钻污 - 金属化 - 电镀质量（在 288℃的焊板的高密度特性使得定制夹具非常贵。经过改良的网格化夹具有所改善，但 0.1 英寸 ×0.1 英
料槽中检验，每次浸 10 秒，浸 10 次）寸的针网格只能平均处理每平方英寸上的 100
层与层的对准和位移方向（连通性及横截面）个测试点。对于有面阵列柱形封装的 HDI，其
菊花链电气可靠性（在 288℃下，每次浸间距已达 16 mils (0.4 mm)，通常每平方英寸平均有 75-200 个测试点。
10 秒，浸 4 次，按照 4 线 Kelvin 测量法）
第一个多直径钻孔，最后一个多直径钻孔
非接触式测试及有限接触测试是产品开发的新时代。检查开路短路的网络电容已经用了
（如果有，进行检验）15 年了。1982 年在法国的 BULL 公司我看到了
层顺序窗口（如果有，进行检验）第一个网络电容。他们使用装有探针的 HP 绘
CAF 可靠性（CAF 测试试验室）图仪，探针连接到 HP 高速电容表上。通过记住一块已知正常板的电容，计算机可以非常快
开尔文（Kelvin）四线法测试速地测量生产板，寻找高电容或低电容，表明
电气测试公司需要对小盲孔的微阻抗做进网络是开路或是短路。已经开发出了非接触电气测试机，日本已使用几年了。最好的公司是
一步研究。利用多飞针头探针概念，他们应该Nidec-Read 公司。他们的测试 BGA、PLGA、
既能进行 DC 测量，也能进行开尔文（Kelvin）PGA、MCM 和 HDI 板的自动测试系统有传送
四线法测试，然后给出测试结果——小激光钻带操作、索引表及步进与重复测试头。他们的
通孔的制作是否有任何缺陷。最新产品是 TRL 电气测试仪。TRL 代表 Tran-sient Link technology，瞬态连接技术，即通过
CAD 文件要获得布线宽度、厚度、过孔和弹簧探针或非接触传感器施加激发信号，由非
网络长度，以计算出这些元素对 Kelvin 阻抗测接触电容灵敏元件探测。它可以测试间距为
量的影响。可从单个微通孔阻抗的测量读值中0.06 mm 的小 HDI 基板，测试速度为 4.5 秒，
减去这些计算值。2 到 20 头的设备应该能为如要求自校准，测试速度为 7.5 秒。
制作商提供适当的保证和可靠的微通孔。
用于极小盲过孔的 AOI
利用当今固态激光二极管的和敏感多波段
成像芯片技术，似乎可以做出一种 AOI 设备，15 PCB007中国线上杂志o2017年12月号HDI制作工艺35年历程及其实施难点
Solder joint
Re测lia试bi板lityProduction Panel
CCAAFF 可靠性
Reliability
组ABaS装rScY条od形e 码
拼 v HHATSS P拼an板el test
测ve试hic载le体
制试FPcoaa板作ubnpre拼iolc tan板etssio测t n
r层eg对is准tra叠tio层n带
stacking stripes
第Fir一st个 / la/s最t
h后ol一e 个孔
S组ub装-pA子acsons拼ueemlp 试板toebn板测slyst
QQCC c码ode
CAF图 6：用在制作面板和组装分面板上的小工艺测试板， 可实现可追溯性和可靠性的关联它能够扫描出微通孔的很多缺陷（如图 5 所示）。
2011 年，我参观了欧洲和中国的 PWB 生我们现在有 LED 条形码打印机，它的分辨率为
产厂。原型阶段和生产阶段的 HDI 基板的数量300 dpi，与激光打印机一样。波长可以调整，
是惊人的。我也有幸和几位大半导体封装备公以检查在这些小过孔底部的铜上是否残留有树
司讨论了他们对 HDI 有机封装的使用。半导体脂或环氧树脂。我们的传感器和摄像技术是极
公司正在规划满足在细间距 BGA 和芯片尺寸好的，再加了大量的计算能力，就可做出一台
封装中使用 HDI 基板的需求。对于所有那些已检验设备。
在 HDI 生产工艺上进行了投资的制作商是好消
息。只有一个问题（是很多问题之一，但是最HDI 的裸板 /ICT 测试方案
大的问题），就是电气测试。接触细间距器件
克服了这些难题后，如何测试完成后的组
对于裸基板及组装后的组件仍是问题。件呢？ 没有人有时间或空间进行边界扫描测试
HDI 组件或内置测试。需要发现其他经济的测试方案来
如果你认为高密度裸板测试很难，那与组确保产品功能正常。
2017年12月号oPCB007中国线上杂志 16HDI制作工艺35年历程及其实施难点装后基板的测试相比，它真不算什么了。HDI
不能从表面连接各种数据总线和数据流。这种的两个驱动力是栅阵列封装及焊盘内过孔。但
情况下，我们在现有 4 层外又设计增加了额外将它们用于 HDI 组件时，也正是这两点消除了
的 2 层，以实现数据获取和查找故障。所形成通常的过孔分叉图形，而这一分叉正是组装级
的 6 层 HDI 基板（2+2+2）只用于原型开发和测试探测用的。必须考虑 HDI 组件的组装级
小批量试生产。组装和测试诊断稳定后，2 个测试，在设计产品时就要提供解决方案。这也
外层，即多余的 HDI 测试层就去除了，只留下是我们称之的可测试性设计，很多 CAE/CAD
4 层 HDI 结构。今天，如果你要还原这个模块，软件系统正在开始提供这一功能。对于大型
不可能弄明白它是如何开发出来的。图 8 给出OEM 公司及能够设计自己的集成电路的公司，
了含有 2 层测试层的 6 层 HDI 结构的剖面图。可采用有限的接触外围测试如边界扫描测试或内置测试（built-in-self-test，简称 BIST）。对
电气测试考验我们的耐心。但当这一切都于使用其他标准 IC 的公司，必须考虑其他测
结束时，我们最终会得到低成本高效率的解决试方案。
方案。我确信这一方案也必将带来一项新的测
试技术，包括可测试性设计以及降低整体测试子面板测试
HDI 组件测试的两大革新途径之一是把测
结论试点放于组件的外部或子板的载体。图 7 给出
HDI 技术仍将继续向前发展，并会应用于了最佳的设计示例。你会注意到，组装及组装测试后，如果电路正常运行，就把它从载体上
新产品。但将其应用于比手机及摄像机更复杂切除下来。这也是在 BGA 的键合焊盘上电镀
的产品中仍然有困难。需要为制造商的四个其纯金所采用的方法。可以通
余领域开发解决方案：界定密度需求；提供需过打孔冲压或划线的方式分离子板。嵌入式测试结构
图 7：设计在板子外部的测试接点（来源：Dyconex）
在一个我曾经参与的HDI 设计项目中，最终的组件 是 一 个 4 层 IPCII 型 结 构（1+2+1）。 它 是 一 个 高 产量的便携式笔记本电脑模块，在完成组装后，只能有限地接触外围的 I/O 连接进行测试。由于它采用了细间距 BGA 和焊盘内过孔布线，17 PCB007中国线上杂志o2017年12月号HDI制作工艺35年历程及其实施难点FR-4 芯板
4 la4yer层 HHDID Ibo板ard
6 l6ay层er 原pr型otoH DHIDI 测w/试tes板t图 8：通过两层额外的 HDI 层实现组装测试和原型调试，完成测试后，再去除这两层增加功能的 EDA 工具；制作可靠微通孔的工
Glasgow, Scotland.艺控制；实现 HDI 后的裸板 /ICT 测试方案。
Frayman, F Kuokka, Daniel, “A Tool for
创新的机会比比皆是，但要重奖那些致力
Exploring the Solution Space of a Parameter于解决当今 HDI 制造难题的人。PCB
Selection Problem,” Journal of Artificial Intel-
ligence for Engineering Design, Analysis and参考资料
Manufacturing, Cambridge University Press,1.
Vardaman, Jan, TechSearch International,
April 1995, pp 135-144.
acquired via private communication. Report
Happy Holden 从 1970 起就一
updates available by subscription.
直致力于印制电路技术的研究，2.
Prismark Partners, The Semiconductor and
先后效力于惠普、南亚 /West-
Packaging Report, August 2017.
wood、Merix、富士康及 Gen-3.
Holden, H., The HDI Handbook, I-Con-
tex。 他 目 前 是 I-Connect007
nect007, August 2008 (free download).
的特约编辑。如想阅读往期专4.
Toshiba Inc., “New Polymeric Multilayer
栏或联系作者，请点击这里。
and Packaging,” Conference Proceedings,
Printed Circuit World Conf. V, January 1991,
2017年12月号oPCB007中国线上杂志 18专题文章
高密度 PCB 策略by Vern Solberg
随着手持式、便携式电子产品及其线路
导体封装。板的尺寸不断缩小，设计师们正面临解决传
例如系统级封装（System-in-package ，统印制板与高密度互连（HDI）之间差异的问题。HDI之所以不断进步，主因是半导体封装
简称SiP），不论是晶片堆叠式还是封装堆叠技术的带动，但这些差异在互连密度上可能会
式，都快速渗透到了主要的细分市场中，其中大于一个数量级。
包括消费类电子产品、手机、汽车、计算机、
网络、通讯及医疗电子品。SiP在不同的细分半导体封装
市场会发挥不同的优势，但他们有几个共同
尽管IC阵列封装的发展缓解了电路布线
点：即上市时间更短、尺寸更小且成本更低。
面积效率（单个封装尺寸中具备更多功能）已困难，但产品小型化和性能目标并不容易实
经最大程度地涉及到了消费类电子产品领域现。PCB设计工艺进一步复杂，很多提供多芯
中。这种混合功能式SiP方案已经在小尺寸外片或多功能半导体封装的公司都不得不大幅
形系统中十分常见，例如手机、存储卡及其他增加I/O数，同时减小接触尺寸和间距。I/O增
便携式电子产品，并且其数量在快速增加。多、间距变小的部分原因是OEM需要在不断变小的空间里增加更多性能。传统PCB设计受
相比之下，开发商开始普遍采购不加外壳到挑战，一些公司摒弃了部分或全部的传统半
的裸芯片，这种元件用于倒装芯片安装。虽然
倒装芯片最初被认为是I/O相对较低的芯片，19 PCB007中国线上杂志o2017年12月号MacuSpec VF-TH 200填充和镀通孔金属化过程合二为一MacuSpec VF-TH 200 同时满足高效率、高可靠性和低成本要求 ，VF-TH 200 系列结合独有的专利技术以及我们在该领域丰富的技术经验，能够使用高性能直流电解铜同时完成填充和镀通孔金属化过程。除了提高性能外，VF-TH 200 还能助力缩短生产周期，节省加工成本，增强可靠性。
断裂力 伸长率 (%)
MacuSpec VF-TH 200 可以在不到60分钟内填充
3×3 mil 至 5×3 mil 的通孔，并具有最佳的物理特性
和结构属性。
/electronics
291VF-TH 200 产品通过 IPC 6012D、DS、DA和6013D的要求。拉伸强度超过276 MPa[40,000 PSI]，伸长率大于18％。高密度 PCB 策略将芯片四周的接触位置重新布置为更加均匀的
能够生产出所要求的复杂级别，并且要在预期排列方式后，体积更大且I/O更高的芯片元件
产量下达到可接受的工艺成品率。就可应用于商业用途。关于倒装芯片的安装，芯片部分和PCB间的互连通常是通过合金凸点
获得更高密度电路的关键因素是电路成像或合金球来实现，至于超细间距应用，虽然凸
技术的进步。图形成像传统上依赖于先将电路起的铜柱接触点非常小，但与常规回流焊工艺
图形数字成像到聚合物底片上，然后利用接触兼容。
成像的方式将电路图形转移到涂敷在覆铜板表
面的光刻胶上。很多制造商都采用了激光技术达到更高的电路密度
直接将电路图形式从CAD文件转移到面板的光
对于很多应用来说，高密度印制电路板的
阻涂层上，从而简化了工艺流程。激光直接成
像（LDI）和数字成像（DI）系统已成为PCB制成本一直很高。虽然PCB的复杂程度在不断增
造业各种细分市场中的主流技术。直接成像消加，但HDI的价格却在不断下降，而且专家预
除了准备底片时所需的繁复工艺步骤，避免了测将保持下降趋势。这其中有一部分原因是行
聚合物底片因热量及湿度变化而导致的物理变业内竞争加剧，但更因为制造工艺方法在不断
形。改进，材料利用的控制程度在不断增强。工艺改进包括更高效的成像能力、蚀刻和电镀化学
通孔及导通孔成形方法得到改善、基材与层压方法更精细。很多用户
机械钻孔公司鉴定关键供应商的专业水平和能力，建立长期合作关系。关于指定窄铜导线宽度和间
世界上有很多公司生产钻孔系统，从小批距，IPC-2226针对内部位置和外部位置定义了
量使用的单轴钻头系统，到大批量生产所需的三种HDI复杂程度（表1）。
多轴钻头系统。机械钻孔是电路板成本最低且
效率最高的打孔方法。最新几代的精密NC钻
一些公司生产出了宽度只有25μm (1 mil)
孔系统都是为了达到高精度和高产量而设计的铜导体，但他们会依赖于使用具有很薄层铜
的，很多系统都支持层压后外形铣板功能。箔的介质材料，或者是使用半加成法镀铜工艺的基材。但是在决定采用任何级别的HDI技术
关于指定导通孔尺寸，机械钻孔和电镀导之前，设计师应该确定他们选择的PCB供应商
通孔孔径可达到100 μm至150 μm (4-6 mils)，
但选择钻取孔径为200 μm (8 mil)的钻头则更表1: IPC-2226给出了HDI技术的复杂级别21 PCB007中国线上杂志o2017年12月号高密度PCB策略表2：导通孔直径与焊盘直径比的变化切合实际一些，这样的孔更不容易出现破损，
计。这种工艺用于更复杂的结构，要求电路层因为钻嘴锋利，使用寿命长。
依次进行加工和层压，在铜箔上烧蚀和电镀通
孔，并且要在层压下一层之前化学蚀刻出电路激光烧蚀
特征。叠层孔的另一种变体是交错孔，也就是
当电路板设计需要孔径小于150 μm(6 mils)
一层上的通孔焊盘会和另一层上的稍有偏移。的时候，制造商通常会采用二氧化碳激光烧
导通孔直径与铜及介质总厚度的孔径比是蚀工艺形成通孔，但其他的激光技术可能会
关键问题。导通孔直径与焊盘直径的比例要求在一开始用于烧蚀铜箔。激光烧蚀和电镀导
可能会因为供应商的不同而不同，但下表可以通孔有5个常见种类：通孔、盲孔、埋孔、叠
作为参考依据（表2）。孔及交错孔。激光烧蚀和电镀的通孔通常用于连接线路板外表层的导体，以及实现多层
关于叠孔与交错孔的可靠性比较，一些专电路结构中内层的连接。除了通孔应用外，
家承认，虽然尺寸较小的层对层互连导通孔可激光烧蚀和电镀盲孔可以实现线路板任意一
以实现稳健的互连解决方案，叠孔的可靠程度个外表面与指定内层上的导体连接。这些通
要稍逊于交错孔。通常情况下，建议设计师孔可能会被放置在仅比原始导通孔直径稍大
在项目的设计阶段初期就与PCB制造商及时沟一点的焊盘上。设计师同样还可以将电镀后
通。在挑选材料和规划制造流程时，制造商可的盲导通孔放置在元件的焊盘图形中；但这
为设计师提供最好的指导意见。PCB些导通孔一定要标明“电镀封闭”，且与线路板外部铜表面齐平。这是因为焊盘图形表面出
Vern Solberg，表面贴装技术和现的任何凹陷都会导致焊料界面空洞扩展，
微电子学技术顾问。他在商用电尤其对于阵列封装元器件。
子产品及航空电子产品开发领域
有着超过30年的从业经验，拥有
通过机械钻孔或激光烧蚀，可在多层板结
多项3D半导体封装方面的美国专构中一层及以上的内层制成埋孔。会规定在层
利。如想阅读往期专栏文章或联系作者，请点压其他层之前这些导通孔是需要电镀还是填
击此处。充。多层板可以使用垂直叠孔处理工艺来设
2017年12月号oPCB007中国线上杂志 22专题采访
博敏电子：致力于打造 HDI 技术品牌
——专访博敏电子董事、执行总经理韩志伟by Tulip GuI-Connect007
本月我们的杂志以 HDI 为主题，博采众长、 尺寸高速多层印制电路板关键技术”项目等纷集思广益以便应对 HDI 面临的挑战。十分荣幸 纷获得成果，感谢韩总在此分享他的独到见解。能邀请到博敏电子董事、执行总经理韩志伟先生为本刊撰文。博敏电子是中国 HDI 领域首屈 记者：请问贵司在 HDI 技术方面有何优势？一指的企业，公司技术力量雄厚，近期“高阶HDI 印制电路板研发及产业化”项目、“超常规 韩总：我司开展 HDI 技术研发较早，已成功掌图 1：HDI 板23 PCB007中国线上杂志o2017年12月号欢迎参欢观迎我参们观的我展们的位展4A位012017年12月号oPCB007中国线上杂志 24博敏电子：造中国 HDI 创新连接、沟通世界——专访博敏电子董事、执行总经理韩志伟
更重要的是对制造设备的性能和投资有更高的
需求，比如激光钻机、曝光机、蚀刻线、电镀
线等制造设备需要具备更高的精度和性能。
HDI 对板材性能要求会越来越高。5G 时
代会采用毫米波波段，信号上升时间变得越来
越短，信号的损耗要求也就很低了。因此，这
需要铜箔具有更小的毛面粗糙度，板材具有更
低的 CTE 值，更好的尺寸稳定性，更高的导
热系数，以及更低的 Dk 和 Df 等性能指标要求。
对 HDI 的检测设备有更高的要求，对于图 2：三菱激光钻机
关键的检测设备如 AOI 机、三次元测试仪、
电测机（含飞测）和阻抗测试仪等必须有更高握常规一阶、二阶 HDI 制作共性关键核心技术， 的检测精度，才能满足 HDI 产品高可靠性的并具备任意层 HDI 板的制作能力，综合来看， 检测要求。我司在 HDI 技术方面的优势有：1.
技术研发方面：公司研发 HDI 时间较早， 记者：如今 HDI 的三个主要应用领域有电子通已经开发出 5 阶以上的任意层 HDI 板，2 讯、汽车及消费类电子产品。什么样的市场趋阶和 3 阶 HDI 板在大批量生产。
势驱动采用 HDI 技术？前景如何？2.
技术应用方面：HDI 产品涉及面广，包括了通讯电子、汽车电子、消费电子等。
韩总：消费电子产品的小型化、多功能化和轻3.
HDI 技术的延伸应用方面：目前我司已经把 HDI 技术应用于软硬结合板上，以进一步提升公司产品技术竞争力。记者：您认为 HDI 面临的挑战是什么？可包括工艺、材料、检测设备、组装……方面。韩总： 对于 HDI 面临的挑战这个问题，从以
图 3：任意层互连下几个方面谈谈我的看法：1.
在工艺制作这块，随着线路密集程度的提高，线宽 / 线距会越来越微小，盲孔会越来越小，BGA 的密度会更高，对工艺制作方法提出更高的要求。比如，MSAP（类载板）工艺技术的应用，首先是新工艺方法的开发应用，25 PCB007中国线上杂志o2017年12月号博敏电子：造中国 HDI 创新连接、沟通世界——专访博敏电子董事、执行总经理韩志伟
记者：您如何描述中国的 HDI 技术进程，以
及新一代技术会是怎样？
博敏电子董事、执行总经理韩志伟先生
韩 总： 中 国 HDI 技 术 开 发 从 本 世 纪 初（ 约
2000 年）开始起步，中间经历了一阶、二阶薄化发展趋势，会推动 PCB 的设计向更高密度
和三阶 HDI 技术的发展，约在 2012 年行业开化方向发展，越来越多采用的 HDI 技术将成为
始进行任意层互连技术开发（ELIC），现在行一种必然。近年来，通讯市场快速发展，特别
业已经进入了 HDI 的高速提升发展阶段，HDI是 5G 时代的到来直接驱动 HDI 技术进一步大
市场已完成蓝海向红海的过度，当前的竞争是发展。在 5G 时代，催生相关行业加快发展，
异常激烈的。如 C-RAN、网络云化、边缘计算和射频升级，以及物联网、车联网（包括无人驾驶）、4K 高
新 一 代 HDI 技 术 会 是 更 小 的 线（ 如 30清视频等。这些新一代无线网络和信息技术已
μm）、更小的孔（如 50 μm），更小的 pad（如经在高速发展，正一步步地向我们走来，相信
200 μm）, 阶数会达到 7-8 阶 ELIC 等。没有人会怀疑这些美好的发展前景会离我们很远。
同时，伴随新一代 iPhone 产品的面世，
这些新机配备软性 OLED 屏幕、双镜头、玻
璃机壳以及支持快速充电／无线充电／大容
量电池的电力模块，而厚度可以减少的主要
原因为 OLED 屏幕及 PCB 面积缩减（SLP），
以提供双镜头所需要的空间。其中，iPhone
广泛采用类载板 PCB（SLP），SLP 的线宽间
距更细，面积也更小，以便在手机内挤出更
多空间。智能型手机 HDI 的线宽间距约为 50图 4：保德垂直电镀线（VCP）
图 5：研发大楼
2017年12月号oPCB007中国线上杂志 26博敏电子：造中国 HDI 创新连接、沟通世界——专访博敏电子董事、执行总经理韩志伟图 6：总部基地概貌μm/50 μm，SLP 的 规 格 需 求 则 是 30 μm/30
的发展前景。μm。
记者：今天 HDI 又重返美国，本期的读者调记者：随着现代 IC 的上升时间不断减少，5G
查显示：近一半的受访者表示已经在 25% 的生电信带来的挑战越来越近，光波导多层 HDI
产中采用了 HDI 板，28% 的受访者表示他们已已经近在咫尺。您如何看待？
有一半以上的业务采用了 HDI 板，而 33% 的
受访者表示，HDI 是他们目前采用的主要技术。韩总： 在 5G 时代，有 3 个显著特点：（1）
30% 的受访者预计 HDI 在其产品中的应用将会更 高 的 频 段 和 更 宽 的 带 宽， 比 如 28GHz、
至少上升 25%，44% 的受访者预计 HDI 在其产39GHz、73GHz 等频段；（2）更快的传输速
品中的应用将会上升 50% 以上。您如何看待此率，比 4G 提升 10 倍的传输速率；（3）更低
现状？的时延。而光具有带宽高，密度高且没有电磁干扰（EMI）等特点，因此光互连可以达到
韩总： 博敏目前 HDI 印制板销售占比在 50%极高的时间空间带宽积，容易转变为电信号，
左右，随着消费电子的需求不断增长和 HDI传输非常快且传输功耗低和损耗小等，具有
应用领域的进一步扩展，相信我司的 HDI 份电互连无法比拟的优势。在前些年，有些院
额会得到进一步的提升。当然，HDI 需求的增校和机构对光电印制电路板（EOPCB）已经
长也是行业的发展趋势，今后会有越来越多做了研究，并取得了一定的研究成果，为光
的电子产品会采用 HDI 设计，伴随我们国内电印制电路板的规模应用开辟了有效的理论
PCB 企业 HDI 制作技术的不断提升，会抢占模型。所以，我相信光波导 HDI 会得到很好
越来越多的国际市场份额。PCB27 PCB007中国线上杂志o2017年12月号IPC 60周年暨IPC中国15周年优惠活动尊敬的各位行业同仁，2017年是IPC-国际电子工业联接协会成立六十周年，也是IPC中国成立十五周年。同时，在2017年，IPC亚太区会员客户达到了1,000家。在过去的十五年里，我们通过组织标准开发、标准培训和认证项目以及开展各类技术活动帮助了1,000家亚太会员客户完善生产工艺流程，提高产品质量并降低次品率。这些客户几乎覆盖了整个电子制造业，这些企业来自航空、航天、汽车、通讯、医疗、能源、IT及教育等高可靠性产品要求领域。在此特别的时刻，IPC推出周年优惠活动，邀请更多的电子行业企业及服务机构加入进来，使用IPC的各项服务以获得更多收益。
参与周年优惠活动的企业需同时满足以下条件
. 注册在大中华区的企业及服务机构；
. 首次加入IPC会员客户；
优惠细则如下：
. 活动时限：日—12月31日，以款到帐为准；
. 年费：3,500RMB/年，仅限一年。
. 会员客户裨益保持不变。
说明：IPC现有会员客户及曾经加入过IPC的企业不在此列，此活动不叠加其它优惠活动。
我们真诚地希望能为贵企业提升竞争力、获得财务成功贡献一份力量。
诚挚的问候，
IPC大中华区会员服务总监
日详情联系IPC大中华区BDA ，会员裨益
IPC微信公众号
2017年12月号oPCB007中国线上杂志专题文章向微通孔进军：第一部分 材料与工艺的相互作用by Michael CaranoRBP Technology
微通孔专题系列的第 1 部分将介绍电路板
改善湿制程及成像技术、激光成型微通孔及成制造商采用 HDI 技术作为其战略举措的重要
套设备。如果设计结构合理，有微通孔的印制性，并给出了 HDI 技术的主要推动力。
电路板可显著减少电路板的层数及板厚。此外，
还可降低成本，提高互连的电气性能和密度。引言
如你身处印制电路行业（并想继续留在这
面向 HDI 设计
盲微通孔具有表面特性。由于其具有最佳个行业——假定你还想获取利润），具备 HDI能力是非常重要的。实现这个目标的核心是采
的结构，可增加布线密度，还可去除设计有传用相关的工艺和技术，包括设计、材料选择、
统通孔的多层板中的一些层。图 1 给出了盲微图 1：采用 HDI 及微通孔后各种层布置图（由 Happy Holden 提供）29 PCB007中国线上杂志o2017年12月号2017年12月号oPCB007中国线上杂志 30向微通孔进军——第一部分 材料与工艺的相互作用导通孔的示例。
脑，就知道电子系统及封装密度越来越大是无
首要任务是减少和消除通孔。因为这些通
可辩驳的事实。但是，还有一些小型化趋势的
其他推动力，是读者所不了解的。细间距封装孔阻碍了内层的布线通道。如果减少 25% 的通
（QFP 和 BGA）和封装引脚数的不断增加，孔，可在内层上多布 2 到 3 倍的走线。方法之
正在不断推动军用 - 航空航天、医疗、通讯及一是把接地层（通常在第二层）移到表面，利
工业电子的互连设计。设计线路板结构时适当用微通孔作为焊盘中的导通孔（VIP）或邻近
引入 HDI，可改善信号完整性及导通孔可靠性。焊 盘 中 的 导 通 孔（NVIP）。 这 样 消 除 了 板 上多余的导通孔——即连接到接地层的导通孔。
现在来看一下 HDI 的主要推动力：结果是盲导通孔会有更常规的纵横比。后续将
高 I/O 数及细间距器件的融合详细介绍这部分内容。
更高的元器件密度及更多的元器件 I/O 数
为了厚度控制及 RoHS 符合性（无铅组装），HDI 的推动力
在对 HDI 进行投资之前，需要充分了解终
改 善 电 气 性 能 和 SI（ 减 少 噪 音、EMI 及端用户要求。看一下最新的智能手机和平板电
RFI）图 2：最常用的 3 种微导通孔结构——IPC HDI I 型到 IPC HDI III 型， 其中 I 型结构最简单，III型结构（有叠层导通孔）最复杂 [2]31 PCB007中国线上杂志o2017年12月号向微通孔进军——第一部分 材料与工艺的相互作用o
嵌入式无源元件的集成
通过降低层数、减小线路板面积来降低成
当 决 定 采 用 HDI 技 术 时， 要 求 先 阅 读
IPC-2315 HDI 设计标准。该标准给出了最简
所以这就是为什么 HDI 很重要吗？首先，
单的 HDI 结构（图 2）。不要把 HDI 看作是“只可用于移动电话”。当你
切记设计有盲导通孔的互连时，要做权衡。听到有人认为这是唯一理由时，那么他还没有
此外，设计只有通孔的 PWB 时布线密度有所把 HDI 放到一个战略高度。但并不是说所有
限制。没有微通孔，为了实现较高的引脚数量，的制造商都应该趋之若鹜，认为 HDI 就是最
层数和成本将会增加。时尚的。这关乎一个公司的技术及商务市场战略。所以要深入分析并评估制造商的能力。不
参考资料要希冀制造商已经拥有了成功采用 HDI 制造
Holden, H., “Introduction to HDI Substrates技术的能力，那样可能会出错。因此，要记住掌握这几个方面很重要，包括材料选择，盲导
and Microvia Technology,” The Board Au-通孔、微导通孔数据、电路数据、层压及金属化。
thority, Vol.2 No.1, April 2000, pp. 8–12.即使微通孔是 HDI 结构的主要特征，薄介质、
IPC 2315.超薄铜箔和更细的导线及间距也是 HDI 结构的关键特征。目前，还有采用无芯层压介质及介
Michael Carano 是 RBP Chemical质叠层材料取代铜箔层压板的趋势。后两项因
Technology 公司技术与业务开发素也是细导线及细间距的推动者。总之，采用
副 总 裁。 联 系 作 者 或 阅 读 往 期 专HDI 技术要求改变电路板制作必须首先从熟悉
栏，点击此处。标准开始。I-Connect007新员工参观美国标准电路公司
任何行业的新人都需要大量的
同前往。学习。通过各种资源获得必要的知
Jonathan 和 Kiersten 通过本文识、经验及技能，如专业培训、参加业界活动及展会，以及实践学习。
介绍了这次的参观之行，并向招待
I-Connect007 团队的 Anaya 致谢。
最 近， 美 国 标 准 电 路 公
只是成长的起点司 CEO，Anaya Vardya 特 邀
by Kiersten Rohde, I-Connect007I-Connect007 的 两 位 新 成 员，IT 协 调 员
多数终端用户都不考虑他们日常使用的电Jonathan Zinski 和编辑 Kiersten Rohde，参观
子装置内的元器件。这些家用电器包括手机、了他们位于伊利诺宜州西芝加哥市的工厂。
计算机、微波炉或甚至是烤面包机。I-Connect007 的 PCB 专家 Happy Holden 也随
阅读全文，请点击这里。
2017年12月号oPCB007中国线上杂志 32专题文章
工业 4.0、人工智能和 CircuitData
by Andreas Lydersen
最近在挪威进行的一项调查表明，1/7 的工程师认
为他们的工作可以在 10 年内由人工智能（AI）完成。
而如果是我们这个行业的工程师，我认为这个比例会
更高，并且更快。但与供应链中其他部分的情况相比，
这并不算什么。为了解释原因，我们要先来看看驱动
供应链本身的潜在需求。
自动化工厂渐渐普及，但在替换设计人员、采购
人员、销售和后勤人员等辅助角色时仍然存在
很大的困难。在车间中，自动化所取代的更
多是重复性手动工作的人员，辅助角色（至
少其中的一些角色）则需要脑力来理解和
利用信息。
就算是类似 PCB 这样科技含量比较高
的行业，仍然是建立在旧技术基础之上的
（只需要看一看我们遗留下来的很多术
语，如丝网和钢网，就可以证实这一
点），而人类的大脑在处理非结构化
信息方面非常强。一些任务正在慢
慢被机器接管，但这些机器并不
是 特 别 聪 明。 其 中 一 个 例 子 就
是 ERP 系统，它将采购自动化，
对 交 货 进 行 管 理， 预 测 需 求
并下订单。
50 年的传统
PCB 行业经过了
50 多年的发展，PCB 需
要了解这个行业的人才能生
产出来，他们明白如何将其与普通33 PCB007中国线上杂志o2017年12月号收集并分析来自所有奥宝产品的整合集中的数据，实现一个连接点和 PCB 制造商 IT 的连接。自动化
可追溯性及
数据分析如需了解详情，请与我们的业务代表联系工业 4.0、人工智能和 CIRCUITDATA的要求进行对比，并找到组装或制造合作伙伴。
甚至绿油。元件符号被称为图例，丝印，丝印再加上所需的保密性和不同的格式，现在人类
层等等。我们可以理解不同的词，但是缺少要仍然是唯一的选择。
求就无法理解了。
PCB 行业是一个充满了不同的格式、语
我们决定接受这个挑战并改善这个问题。言、方言和表达方式的世界，非常复杂的，但
我们正在制定一个 PCB 标准规范，一种用于却是有一套规则的。这就是需要 AI 的地方了。
共享信息的新的语言。我们将这种新的标准或当 AI 慢慢地学习这些规则时，它会帮助人们
语言作为 PCB 行业的开源项目提供给大家使理解这些东西。随着时间的推移，其智能程度
用。它是免费的，并且将成为任何 PCB 设计者、也越来越高，直到完全取代人类。Ucamco 的
用户和非用户的宝贵信息来源。Integr8tor 就是一个例子。虽然你可能会认为这不是真正的智能，这只是一组算法和代码，
一种补充语言，而不是代替语言但它的确能在理解制造时取代人类。还有许多
那么，CircuitData 能做什么？首先，它旨其他软件工具也可以完成同样的事情或执行相关的任务，以后还会越来越多，越来越好。它
在补充目前所使用的文件格式，如 Gerber、们不会抢你的饭碗，而只会让你更有效率。为
ODB ++ 和 IPC-2581，以便解决所有制造方了替代人类，它们还需要加强与其他系统的整
面的未提供足够信息的问题。随着标准的发展，合，对它们的信赖程度也需要提高。这是肯定
我们希望它能够满足并替代在整个供应链中传会发生的，成百上千的开发人员已经在进行这
输文件的需求。这可以通过向各方提供他们所方面的工作了。
需要的信息来完成，而其中文件交换只存在于
供应链的第一部分和最后一部分——OEM 和
在这种格式、语言和方言混杂的世界中，
制造商。人工智能不是唯一的前进方向，也不是一个“孤注一掷”的选择。CircuitData 是一个开源项目，
但是，与所有免费和社区驱动的项目一样，使用标准化来取代脑力。
语言的价值随着贡献者和用户数量的增加而同
步增长。它需要发展、维护和推动，就像一辆重大挑战
你心爱的老爷跑车。因为沟通 PCB 规格是一
我的同事，高级技术顾问 Jan Pedersen 拥
个对话，而不是一个独白。它需要将几条信息
汇集到一起，才能准确地呈现所有事实。但是有 40 多年的印制电路设计经验，他每周都会
规格只是所需数据的一部分，它们还需要符合收到大量的制造数据文件，在这其中有一些不
配置文件的要求和能力。好的模式不断重复出现，比如标准不足甚至完全错误。
要使用这种格式，首先要阅读说明文档。
然后对你的内部系统进行处理，以使其能够发
当他从 10 个不同的客户那里收集到制造
送和接收这种信息。随着时间的推移，我们相数据时，会发现他们用了 10 种不同的方式来
信会有一些系统可以帮助您使用这种格式。呈现和解释所要求的内容。公差表达不同，制造图纸解释方式不同，阻焊层被称为绿色层，
另一种使用该语言的方法是指定配置文
件。配置文件旨在取代目前发送包含“要求”的35 PCB007中国线上杂志o2017年12月号工业 4.0、人工智能和 CIRCUITDATA
模式可以使用的词
语言的语法
指出错误的老师?
由社区维护
由理事会制定
OTTP（GitHub）?
紧跟技术和需求
不会经常变化的句法可以在GitHub上找到，依据 JSON是一种已经很成熟的标 JSON模式是一种已经很成MIT许可证开源
准。OTTP知名度在提高。 熟的标准。图 1：为了使“语言”更易于理解，Lydersen 将其分为三部分：词典、句法和模式PDF 文件的方式。目前的方法是用你自己的话
设计到 OEM，到 EMS，再到销售和 PCB 工厂来说明供应链中每个人都需要知道的默认值、
都随时向文件中添加内容，并且这些内容将会可以做的事情和不能做的事情。使用这种格式，
无缝融合在一起。这一切都是由社区推动的，您可以将您的需求设置为机器可读格式，以确
我们共同拥有它，这是整个行业都会共同开发保合规性。
和维护的通用语言。
第三种使用方法是指定能力。这使你可以
你将不再需要手动重新输入 PDF 或其他发送一套制造能力给你的客户。目标是尽量减
的规格文件。它还能很容易地导入到现有的少向不具备该能力的供应商发送询价，从而使
ERP 系统中——用你自己的语言！最棒并且也供应商和客户都受益。
是我最喜欢的地方是，它会为我们节省大量的
时间和金钱。还能避免在供应链的下游出现问严格的老师
那么，这个语言包含了什么？为了便于理
这听起来像是我们会在科幻电影中看到的解，我们可以把它分成三部分：词典（词本身）、
情节，机器人接管了各种系统，然后让世界变句法（语法）和模式（严格的老师），如图 1
得更加美好？并不是。所示。
自动化将继续普及，由标准化和人工智能
现在，加上考虑到自动化和人工智能，你
驱动。在供应链中人是最昂贵的资产，所以我可能会想：这对我有什么用？因为最终，这是
们的选择显而易见。随着公司在这个新的生态每个人都关心的问题。
系统中找到自己的位置，我相信我们将看到公
司和软件在市场上起起伏伏。我们的关注点则这对我有什么用？
应该更向外：我要如何为更好的供应链作出贡
让我给你简单介绍一下。你会得到一个电
献？我们的产品是否能让所有用户变得更轻
松？从长远来看，以自我为中心的公司不会成脑可用的 PCB 规格，一种语言和工具，通过
功。这些你可以轻松地与现有的软件连接起来。从
2017年12月号oPCB007中国线上杂志 36工业 4.0、人工智能和 CIRCUITDATA科技改变一切
最需要的事情上——他们为供应链的成功做出
那么，工业 4.0 与这一切有什么关系呢？
了贡献。传统的只看重利润终将失败。在这个
产品永远不会过于成熟的行业中，这种新模式第四次工业革命的核心是电脑与电脑对话。因
需要作做出贡献。为它们能比我们更好地跟踪供应链流程中的产品，所以它们可以让合作伙伴之间的流程实现
科技改变一切，并且经常是呈指数形式。自动化，如下订单，重新安排订单时间，对需
AI 和像 CircuitData 这样的标准化项目都有可求进行分析和做出反应，加快或放慢整个生产
能做出很大的贡献，但它们本身并不是目标。过程的速度。在 PCB 行业中，这意味着最终
我们的目标是更聪明地工作，减少对环境的影目标是成为供应链中一个相互关联的部分。制
响以及满足需求。在我看来，这就是工业 4.0。造商将不得不根据客户需求自动调整车间设
PCB置，并将重点放在车间中每个工位的机器人技术上。产品所有者必须明白，产品生命周期管
Andreas Lydersen 是 Elmatica 的理的旧方法已成为过去，从原型到大批量生产
首席技术官。的传统路径将不复存在。本行业触觉敏锐的参与者将会意识到，通过着重两种方式——外延到他们的合作伙伴和内涵的产品上，以及他们Altiumlive 2017大会首次推出Altium Designer 18
在最近圣地亚哥召开的
BARRY MATTIES：我们在这里参Altiumlive 2017 大 会 上， 我 采 访
加 第 一 届 Altiumlive 2017 大 会， 您了 Altium 公司的全球技术营销总监
刚 才 给 大 家 介 绍 了 Altium DesignerDan Fernsebner。Dan 谈到了 Altium
18。而我从中得到的最大感受是——Designer 18 即将发布，以及公司的
速度，速度，速度！所有的东西都要宗旨是以回馈业界为己任，努力把更多的年轻
更快，更快，更快！刚才的演讲中提到你们已人带入 EDA 领域。
经修复了大约 600 个 bug。
DAN FERNSEBNER：是的，绝对更快的速
Altiumlive 2017 大 会 亮 点 纷 呈。 有 众 多
度！我们可以发布 Altium Designer 18 了！看重 量 级 演 讲 嘉 宾， 如 Happy Holden、Dan
到每个人对它的反应和表情真是太好了。是的，Beeker、Charles Pfeil 和 Tara Dunn。大会并设
速度绝对是关键所在。Altium Designer 18，有机器人小组竞赛。数百名 PCB 设计师出席
其目标就是高效易用，这就是我们的关键主题了会议，在为期 2 天的活动中收获满满。下一
之一。届 AltiumLive 活 动 于 2017 年 10 月 24-25 日
阅读全文，请点击这里。在德国慕尼黑举行。37 PCB007中国线上杂志o2017年12月号PCB007十大热门文章1、奥士康在深交所敲响上市宝钟——开启资本新
6、超华科技举行三大项目动工仪式征程！
11 月 15 日，在“世界客都”梅州，中国电子电路行12 月 1 日上午，奥士康科技股份有限公司（以下
业协会副理事长单位——广东超华科技股份有限简称“奥士康”）的上市仪式于深圳证券交易所八楼
公司在梅州雁洋超华科技工业园举行年产 8000 吨仪式大厅隆重举行。以此登陆资本市场为契机，
高精度电子铜箔二期工程、年产 600 万张高端芯奥士康将迎来历史性的飞跃，踏入新征程。公司
板项目和综合楼项目动工仪式。股票简称为“奥士康”，股票代码为“002913”。
7、兴森科技科学城工厂二期开建 主营高层样板2、2017 年 IEC/TC91 年会情况汇报
快件、刚挠板、SMT2017 年 10 月 16 日至 20 日，来自中国、德国、
2017 年 11 月 2 日，“兴森科技科学城生产基地二英国、法国、加拿大、日本、韩国、芬兰和美国
期工程开工仪式”在广州隆重举行。兴森科技副总等十个国家的 30 余名电子装联领域的技术专家、
经理欧军生、行政管理中心总监吴高月及二期工标准化专家，在英国伦敦参加了国际电工委员会
程建设项目筹建组等 10 多人出席了开工仪式。电子装联技术委员会（IEC/TC 91) 的工作组会议
兴森科技制造能力在持续增长，但市场需求也在和年会。
不断的提升。3、IPC 调查报告发布季指南
8、生益科技覆铜板新项目落户九江，总投资将达IPC 正在开展很多项市场研究。IPC 最负盛名的年
到 20 亿度研究报告正在陆续公布，九月份刚刚发布了三
2017 年 11 月 2 日，广东生益科技股份有限公司项报告。一项是《2016 年全球 PCB 生产报告》。
与九江经济技术开发区签署《江西生益覆铜板项这项报告发布的是针对上一年的调查结果。我记
目投资协议书》，正式揭开了广东生益科技股份得这份报告已经有四十个年头了。
有限公司进军中国中部和长江经济带发展的序幕。4、华正新材承办电子行业标准《印制电路用导热
9、120 亿美元！特朗普访华最大订单诞生！来自非预浸半固化片》审查会
半导体公司2017 年 11 月 17 日，根据工业和信息化部 2015
正 值 美 国 总 统 唐 纳 德 o 特 朗 普 访 华 之 际， 高年度电子行业标准制修订计划安排，由浙江华正
通 宣 布 与 小 米、OPPO、vivo 签 约， 交 易 将新材料股份有限公司承担的电子行业标准《印制
在 3 年 内 价 值 或 达 到 120 亿 美 元， 高 通 该 笔电路用导热非预浸半固化片》（计划号：2015—
订 单 金 额 是 特 朗 普 此 行 已 披 露 的 最 大 一 笔！1605T—SJ）已完成起草、征求意见和试验验证等工作，形成了标准送审稿及其编制说明。
10、Sunstone 将 SnapEDA 库集成到 PCB123 中
Sunstone Circuits 和 SnapEDA 最 近 宣 布，SnapE-5、第五届 IPC 中国 PCB 设计大赛决赛名单出炉
DA 的 零 件 库 将 将 会 集 成 到 Sunstone 的 PCB123IPC-- 国际电子工业联接协会 (R) 第五届 IPC 中国
设计工具中。PCB123 是免费工具 , 引入 SnapEDAPCB 设计大赛经过两个月激烈的海选，专家评委
就能使设计工具中内置零件功能。当设计人员为团的评议，IPC 设计师理事会中国分会的审核，入
他们的原理图或布局确定零件时，他们现在就能围决赛的名单已经揭晓。
访问一个云端的数据库。
2017年12月号oPCB007中国线上杂志 38独家连载
挠性线路进化到激光加工第四部分：安装、培训及开始运行by Mike Jennings and Patrick RiechelESI
使用挠性电路激光加工来助力提高产能会
运输产生巨大的效益。它不仅可以扩展提供给客户
与任何一种大型制造设备一样，将设备运的服务，并且还可将服务覆盖面扩展到其他市场。采用激光技术是目前 PCB 加工的最佳方
输到现场是会遇到的第一个挑战。与您的供应法之一，因为它具有比机械加工更精确和更小
商、运输物流合作伙伴沟通，并且如果需要的的特性。
话，可以找一家当地的吊车公司，这样能使得
交付和安装过程更加顺畅。
在“进化到激光加工”系列专栏的前一期第三部分中，我们讨论了实施新型激光加工系统
与您系统购买相关的国际商业条款将简述最关键的问题。现在您的工厂准备好了，让我
与系统装运相关的任务、费用和风险。这是提们来看看与新系统安装以及运行相关的问题，
供有关系统交付位置的详细信息的文档，其中以便您可以开始生产。这一次，我们将专注于
包括运输目的地和与责任相关的保险。安装的最佳实践方法、系统验证测试、培训和系统的安全操作。
由于责任移交的关系，一旦设备到达您的
厂，通常就需要您对系统的运输负责。除非厂
里内部有吊装设备，否则最好在当地的吊车公39 PCB007中国线上杂志o2017年12月号2017年12月号oPCB007中国线上杂志 40挠性线路进化到激光加工 第四部分：安装、培训及开始运行图 1：运输过程中处理不当有可能导致设备严
本身装有震动和倾斜传感器，以记录在运输过重损坏
程中设备是否经过正确处理。如果有任何不对，
无论是传感器警报还是明显的物理损坏，一定司的设施中安装设备。如果预计多个系统会在
要拍下照片作为证据，并尽快通知您的供应商，不同的时间到达，那么这将是非常好的方案。
以便其制定修复计划。这可将系统安装造成车间生产中断的时间最小化。如果您没有满足系统存储环境要求的临时
最后的系统拆箱应在供应商服务团队面前存储设施，那么这种场外安装也非常有用。例
进行。除了在拆箱后检查系统是否损坏，您还如，激光系统可能由于暴露在高湿度和极端温
应该检查用于在运输过程中防止系统的光学元度的条件下而受到损坏，甚至更糟糕，比如在
件受污染的密封环境防护袋是否正常。室外淋雨！
在系统拆箱、检查和随后移动到系统的最
一旦系统到达您的设施，在将未装箱的系
终工作位置后，系统安装和调试通常是由供应统移动到生产车间的安装位置之前，明智的做
商的现场服务团队来进行的。这其中包括放置法是在取得所有权之前按照供应商合同的要求
和调平系统，并将其连接到在系统到达前就已对箱子和系统进行彻底的装运后检查，标记任
经准备好的管线上。电力、压缩空气和真空管何损坏的地方，并将系统的状况与装运前检查
线应该在系统的最终安放位置可用，这些管线进行对比。由于对设备处理不当还可能导致敏
应该与系统的现场要求一致。感光学器件、激光器和其它精密部件的不可见系统损坏，许多设备制造商在运输箱上或设备
系统和现场验证测试
在系统连接到所需的设施管线后，您的供
应商通常会执行一系列合规性、安全性和诊断
测试，旨在验证安装地点和系统本身是否符合
商定的要求。
厂房要求合规性：
这些测试将确保安装厂房符合本系列专栏
上一期中讨论的系统要求。其将对满足环境因
素，诸如温度和湿度的要求进行验证。还将确
保管线的可用性和质量，如真空、压缩空气等。
至少，安全测试将确保系统的激光束被安
全限制在系统内部的加工区域，并且当护罩和
门关闭时不会通过系统机柜的任何间隙中逸
出。还将确保安全联锁能在正确的时间起作用41 PCB007中国线上杂志o2017年12月号挠性线路进化到激光加工 第四部分：安装、培训及开始运行和 跳 闸， 并 且 所 有 紧 急 停 机（EMO） 按 钮 都
变量。能正常工作。
假设这些测试全部都完成了并且没有发现主要子系统：
问题，那么该系统就已经满足供应商的系统规
验证子系统的正常功能，如计算机，电源，
范标准。如果您的供应商在系统销售之前开发
了演示应用，这通常是验证所购买的系统与之传感器，碎片去除器等。
前在演示结果中看到的质量是否一致的好时
机。在完成这些测试后，系统通常会交给您以激光和激光冷却器：
投入使用。
激光和冷却器功能的验证，包括激光功率
培训和安全工具操作水平，冷却器温度稳定性和冷却器冷却液水平。
现在系统已经可以使用了，你该怎么使用确保激光器将根据其规格继续工作，并避免过早的维护干预。
呢？ 至少，操作员需要经过基本的与工具操
作相关的培训。现场操作员培训通常由供应商光学镜头质量和对准：
的服务或应用团队提供，并且由一份操作员指
通过光学镜头路径的激光点质量和激光功
南作为补充。培训应该包括该工具的安全操作，
如激光、电气、机械、化学品安全，功能和正率传输可能受到在运输期间被污染、损坏和未对准的影响。考虑到激光点质量和光点尺寸在高质量通孔形成中的重要性，验证诸如镜头对准、光束直径和激光光点质量这些项目是至关重要的。动作 / 精度 / 运动：
图 2：典型的紧急机器关闭按钮
对平台、检流计和摄像机精度校准以及运动和控制回路功能的验证能确保加工功能准确定位并且运行良好。激光功率稳定性和控制：
图 3：常见的激光系统安全标签的例子
正确校准并且正常工作的电源控制能够确保最佳的产量，特别是对于盲孔和其它敏感材料的深度限制加工。绝对最低限度是需要使用经认证的校准外部功率计校准系统的功率测量传感器。与系统激光功率控制和激光功率稳定性相关的其他测试能进一步验证您的工艺工程师需要在其工艺开发计算中加入多少激光功率
2017年12月号oPCB007中国线上杂志 42挠性线路进化到激光加工 第四部分：安装、培训及开始运行
图 4：具有工作状态（红色，黄色， 从 CAD 文件创建激光钻孔文件：
绿色）和联锁失效状态（白色）
如何选择对齐点、偏移、旋转和缩放方法？
的 LED 灯塔示例
如何设置激光焦点？如何添加和修改工艺参数
和工具动作（例如，圆、螺旋、冲压、路径）？
确使用安全联锁和 EMO。培训
还应该包括系统如何显示互锁失 盲孔和通孔，布线和图案的开发过程：
效的说明，指示危险的 4 类系统
哪些是可用的能影响工艺的开关，如工具
状态，而不是比较安全的 1 类运 动作、激光功率、激光重复率、工艺速度、激
行。此外，还应该包括系统启动 光焦点？如何最好地组合任何给定工艺的各种
和关闭，如何将激光器置于待机 工具动作？盲孔和通孔工艺有什么不同，以及
模式，以及了解激光器从待机状 在吞吐量和质量及产量之间的相互关系如何平态返回后所需的预热和稳定所需的时间。对操 衡？什么是能量密度，它如何影响材料去除？作员界面的培训：如何登录，如何初始化系统 何确保具有稳健工艺窗口的高产量工艺？和工艺面板，如何启动和停止作业以及其他生
对于操作员和工艺工程师的培训，有很多产功能，也会在典型的培训中讨论。
重要的细节要包含在内。确保接受培训的人员除了操作员培训之外，假设您不会在设备 能够完全专注于此。至少，他们应该在培训期生命周期内将该系统专门用于单个应用，并且 间没有其他工程或生产责任，并且理想情况下，该应用已经确定了生产工艺，那么工艺工程师 不允许其分心，如不允许在培训室使用手机。或工艺工程团队开发新工艺也是非常重要的。如果您的团队不熟悉激光加工，或者正从一个 开始运行激光供应商或系统型号切换到另一个激光供应
随着操作员和工艺工程师的全面培训完商或系统型号，这一点也同样重要。每个系统 成，您的团队现在已经具备开发和运行生产工都具有影响工艺的不同操作特性和能力，以及 艺的能力。然而，在开始使用工具时出现问题用于工艺开发的不同软件功能。
是很常见的。与供应商保持联系，特别是刚接挠性板激光加工总是有一些可以遵循的准 触激光加工的人，提问题是很正常的！ PCB则，在本系列的下一期中将更详细地讨论其中一些内容。典型的应用培训大纲包括以下概念：
Mike Jennings(左)是工具概述：
ESI工业产品部的产品激光能量是如何从激光输出到达工件的？
营销总监。功率如何控制？材料在加工过程中如何保持平
Patrick Riechel(右)是整和原位？碎片清除机如何工作，如何使用，
ESI挠性电路微加工工以及其在一致的加工和光学镜头寿命中它的重
具的产品经理。要性是什么？
阅读以往的专栏或联系他们，请点击这里。43 PCB007中国线上杂志o2017年12月号2017年12月号oPCB007中国线上杂志 44独家连载25项工程师必备技能项目/产品生命周期by Happy HoldenI-Connect007
产品和 / 或项目（流程）生命周期（PLC）
真正大型的 PLC 项目是 1971 年 HP-35 手持对于企业开发新产品或流程来说是最基础的
科学计算器，在这个计算器和未来 20 年的计属性。它有时被称为新产品引进（NPI）过程，
算器项目中我使用了 PLC 流程。许多人认为但这只是生命周期的前一半，另一半则是产
这种电池供电的奇迹是便携式家电时代的开品支持、改进以及最终淘汰。因为 HP 集团提
始。在那时，便携式计算设备只有计算尺和供各种原型印制线路产品，所以很早之前我
算盘，也没有多少人拥有机械计算机。就了解了 PLC 流程的各个阶段。我的第一个
一家公司新上市产品的 PLC 流程包括所45 PCB007中国线上杂志o2017年12月号自动预对位的冲孔机板尺寸范围：12”×14” ~ 24”×28”
影像到孔的精度： ±0.0005”（板中心）模具：4槽+4圆孔，4圆孔
液压输出：最小12吨冲孔槽定位精度：± 0.001”
速度：8-10片/分钟冲孔槽重复精度：± 0.0005”
Camera：2 or 4冲孔圆定位精度：± 0.001”
电力： 380V 3Φ冲孔圆重复精度：± 0.0005”
气压：20cfm, 100PSI, 1/2”管
2017年12月号oPCB007中国线上杂志 4625 项工程师必备技能 : 项目 / 产品生命周期有与产品开发、原型制造、制造、改进、支
与产品需求文档要求之间的差异 [3]。持和淘汰相关的工作，其中一般包含四到六
设计分析：最初，将进行概念开发和技术个阶段：概念设计、物理设计、原型制造、预生产以及产能爬坡。此后，产品开始全面
评估，以确定产品平台和架构。然后会对其量产，公司也还可能需要进行售后服务。
他概念进行调查和制造实验原型，并进行测
试，在其中选择最好的。零阶段——概念与综合规划
第二阶段——规格与物理设计
每个职能实体都会做出一个满足第一阶段
概念是对产品的特征、形式和功能的描
功能规范的设计。设计要完整详尽，使得开发述，通常还会有一套要求、对竞争产品的分
实体可以对 FURPS+（功能、可用性、可靠性、析以及项目的经济学理由 [1] 。
性能、可支持性和其他因素）、成本、进度、
功能和性能进行相对准确的评估和确认。
确定客户要求：这项工作需要与营销部门
设计实现：生成示意图和产品布局图纸，联合进行，确定是否有市场，收集客户需求
并对产品功能、成本、进度、环境以及各个
区域或全球范围建议的安全或设计标准认证信息并确定潜在客户。同时，项目团队还需
进行设计仿真。要与研发部门合作，制定具体的产品要求。
元件采购及供应商谈判：营销部门确认营
收和预计销售数量。销售数量是与元件供应
产品团队需要开发以下项目：
商议价的重要筹码，同时，还必须对承包商
加工该设计的能力进行评估。o
明确定义目标细分市场和市场需求o
了解竞争对手的活动及其对拟议产品的潜
测试策略和工艺开发：制造仿真能确保内
部制造和合同制造的工艺兼容性。测试工程
师将确保生产过程中设计的可测试性。o
评估能够有助于开发工作的可利用机会o
确定初步资源和投资需求o
确定潜在的开发相互依赖条件o
制定第一阶段研究计划和产品需求文档
（PRD）第一阶段——研究并确定目标
第三阶段——开发、原型及测试
接下来，职能部门通过提出能满足客户和
验证设计和工艺信息：原型制造中，应使用户需求以及上市时间限制的拟议产品定义，
用计划采用的元件和工艺，以满足产品规格，来回应产品需求文档（PRD）。产品团队将开
并制造得尽可能接近全尺寸的总成。之后设发初始产品功能规格，其中包括资源、进度、
计并测试模具和专用工艺设备。所有其他职测试策略和外部依赖情况。
能实体（营销、质量、制造和支持）开始实
施各自的计划。
产品设计规格：开发团队将找出竞争产品，进行基准测试，并提供功能要求和技术
符合性测试和客户接受 / 演示产品：出于规格 [2] 。之后开发产品选项和扩展产品系列
演示目的或客户符合性和接受性，Beta 原型的计划。产品经理需要找出并解决产品规格
测试会在内部进行。文档、支持服务和市场47 PCB007中国线上杂志o2017年12月号25 项工程师必备技能 : 项目 / 产品生命周期营销文案，以及本地化和法律要求都要准备
供应商交货时间和数量测试。好。测试验证整体解决方案的完整性，并确保这些开发出的内容符合 FURPS+ 目标并且
第五阶段——批量发货，改进和支持符合产品规格。
产品由制造和现场销售支持：阶段五中第四阶段——工艺验证和产量爬坡
的改进可显著增强现有产品，同时改进也需
批量制造认可：这一项中的重点是在客户
要通过简短的产品阶段评估进行跟踪。这是
很重要的产品增强，但不是新产品，所以不环境中测试产品和所有配套材料，并展示该
需要新的零件号或产品编号。财务计算并评产品确实可以在实际使用中得到支持。这对
估产品的实际投资回报率，并与原始产品目于产品质量和工艺改进非常重要。任何最终
标进行比较。最后开发成熟要求，并在第 5工程变更都应在大规模制造和发货之前进行。
阶段结束时启动停产过程。此外，可以培训员工使用新的生产工艺、机器或工具，以及能够进行现场产品支持的客
需要考虑的问题有：户服务能力。
分销和现场服务
备件和维修
制造效率和产量进化：收集最开始的工艺
回收、拆卸、维修、再利用、翻新和废物结果，将其用于产量提高研究等。
市场和供应链发展：可以继续在展会、客户访问等方面提高产品的曝光度，以推动市
第六阶段——成熟场开拓。可以定期从供应商进货，同时进行
负责任的组织会制定停产计划：停产计表 1：产品阶段审查与业务规划流程的关键团队目标的关系表
2017年12月号oPCB007中国线上杂志 4825 项工程师必备技能 : 项目 / 产品生命周期
项目/产品生命周期Linkage
Phase 0 Phase 1
Phase 5 Phase 6
User Test/Ramp Up Enhance/Support Maturity
Req/Plan Study/Define
Specify/Design
Develop/Test
Life Cycle
Integrated
Objectives
Definition
Verification
Functional
Certification
Management
Respond to System
Fully specify the
Design the product.
Verify the product
Build prototype that
Verification
All company func-
Continuously
System Team
Develop technol-
Requirements
design. Staff/continue
Build, debug, and
meets all specifica-
tional areas prepared
optimize the
HW Release Team
ogy alternatives
qualify functional
tions and Design
Build to specification
Establish the new
profitability of a
Identify leverage
Document. Define
simulation and/or
using all manufac-
to deliver and
productas a profitable
mature product.
opportunities and
objectives, identify
breadboarding.
prototypes.
Objectives.
turing processes.
support system.
development de-
Verify that all docu
business. Do Post
pendencies. esti-
functionality,
mentation is correct
Product and
Shipment Review.
mate cost, re-
resources, schedule,
company ready for
Enhance product,
source, compete-
and interdependen-
and support process
improve cost and
tiveness profiles.
cies. Develop func-
works. Ensure that
unrestricted
the product can be
customer support.
tional plans and
justify investments.
manufactured in
Row System
Discontinuance
Management
FinanceMajor Activities
P P? HW Program
Management
P P Support
Engineering
P ? Field Support
Documentation
? ? Architecture
P P P Performance
P P ? System Test
P P Reliability /
Supportability
P P? Manufacturing
Team MemberP? SRD DOSO EDFTeam Leader
DPCCheckpoints
? As Required
System Require-
External Design
Design Release Functional
Manufacturing
Discontinuance
ments Defined
Plan Complete
Key Check-
Objectives
Internal Design
Prototype Sign-
Requirements speci-
All part of the product
Product released for
System support no
fied by SPC to meet
functionally specified.
Product design veri-
Perfect prototypes A hands=off build in
unrestricted customer
longer desirable.
System Level
business needs SRD
Plans detail how the
The design for each
fied and frozen. All
shipment. All support
System removed from
placed under change
Design Objectives
part of the product is
breadboarding and/ Functional prototype
No further R&D
CPL. Field support
fully defined and
product will be
complete and placed
built, debugger,
built that meet all
Manufacturing has
requirements have
enhancements
needs identi