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深圳電路板廠對盲埋孔線路板的淺析

文章來源: 智力創電路板 人氣:2152 發表時間:2020-06-11 14:12:05

談到盲埋孔,首先從傳統多層板說起。標準的多層板的結構,是含內層線路及外層線路,再利用鉆孔,以及孔內金屬化的制程,來達到各層線路之內部連結功能。但是因為線路密度的增加,零件的封裝方式不斷的更新。

盲埋孔PCB板.jpg

    為了讓有限的PCB面積,能放置更多更高性能的零件,除線路寬度愈細外,孔徑亦從DIP插孔孔徑1 mm縮小為SMD的0.6 mm,更進一步縮小為0.4mm以下。 但是仍會占用表面積,因而又有埋孔及盲孔的出現,其定義如下: 
   A、埋孔(Buried Via) 
   內層間的通孔,壓合后,無法看到所以不必占用外層之面積 
   B、盲孔(Blind Via) 
,應用于表面層和一個或多個內層的連通。

1、埋孔設計與制作 
  埋孔的制作流程較傳統多層板復雜,成本亦較高,圖20.2顯示傳統內層與有埋孔之內層制作上的差異,解釋八層埋孔板的壓合迭板結構. 埋孔暨一般通孔和PAD大小的一般規格。

2、盲孔設計與制作 
  密度極高,雙面SMD設計的板子,會有外層上下,I/O導孔間的彼此干擾,尤其是有VIP(Via-in-pad)設計時更是一個麻煩。盲孔可以解決這個問題。另外無線電通訊的盛行, 線路之設計必達到RF(Radio frequency)的范圍, 超過1GHz以上. 盲孔設計可以達到此需求。

  盲孔板的制作流程有三個不同的方法,如下所述 
 ?。?、機械式定深鉆孔   
    傳統多層板之制程,至壓合后,利用鉆孔機設定Z軸深度的鉆孔,但此法有幾個問題  
     a、每次僅能一片鉆產出非常低  
     b、鉆孔機臺面水平度要求嚴格,每個spindle的鉆深設定要一致否則很難控制每個孔的深度 
         c、孔內電鍍困難,尤其深度若大于孔徑,那幾乎不可能做好孔內電鍍。    
     上述幾個制程的限制,己使此法漸不被使用。

 ?。?、逐次壓合法(Sequential lamination)   
    以八層板為例,逐次壓合法可同時制作盲埋孔。首先將四片內層板以一般雙面皮的方式線路及PTH做出(也可有其它組合;六層板+雙面板、上下兩雙面板+內四層板)再將四片一并壓合成四層板后,再進行全通孔的制作。此法流程長,成本更比其它做法要高,因此并不普遍。

 ?。?、增層法(Build up Process)之非機鉆方式   
    目前此法最受全球業界之青睞,而且國內亦不遑多讓,多家大廠都有制造經驗。

    此法延用上述之Sequential lamination的觀念,一層一層往板外增加,并以非機鉆式之盲孔做為增層間的互連。其法主要有三種,簡述如下:
     a.Photo Defind 感光成孔式 利用感光阻劑,同時也是永久介質層,然后針對特定的位置,以底片做 曝光,顯影的動作,使露出底部銅墊,而成碗狀盲孔,再以化學銅及鍍 銅全面加成。經蝕刻后,即得外層線路與Blind Via,或不用鍍銅方式, 改以銅膏或銀膏填入而完成導電。依同樣的原理,可一層一層的加上去。 
     b.Laser Ablation 雷射燒孔 雷射燒孔又可分為三;一為CO2雷射。一為Excimer雷射,另一則為 Nd:YAG雷射此三種雷射燒孔方法的一些比較項目。
     c.干式電漿蝕孔(Plasma Etching) 這是Dyconex公司的專利,商業名稱為DYCOSTRATE法。

  上述三種較常使用增層法中之非機鉆孔式外,三種盲孔制程應可一目了然。濕式化學蝕孔(Chemical Etching)則不在此做介紹。

  解說了盲/埋孔的定義與制程,傳統多層板應用埋/盲孔設計后,明顯減少面積的情形。 
  埋/盲孔的應用勢必愈來愈普遍, 而其投資金額非常龐大 ,一定規模的中大廠要以大量產, 高良率為目標, 較小規模的廠則應量力而為, 尋求利基(Niche)市場.以圖永續經營。


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