多層PCB板打樣 PCB電路板內(nèi)層塞孔制程技術(shù)之探討

 

 

塞孔一詞對(duì)印刷電路板業(yè)界而言并非是新名詞，早期在外層線路的蝕刻制程時(shí)為避免Dry-Film Tenting 在PTH 孔R(shí)ing 邊過(guò)小，無(wú)法完全蓋孔造成孔壁電鍍層遭蝕刻而成Open 的不良出現(xiàn)，當(dāng)時(shí)曾采塞孔法填入暫時(shí)性油墨以保護(hù)孔壁，后因Tin Tenting 制程在市場(chǎng)上成為主流此工法才逐漸被淘汰；即便如此現(xiàn)行多層板亦被要求防焊綠漆塞孔；但上述制程皆為應(yīng)用于外層之塞孔作業(yè)，本文所要探討的主題是以內(nèi)層埋孔塞孔技術(shù)為主。

 

 

 

多層PCB板打樣HDI 高密度連接技術(shù)的時(shí)代，線寬與線距等將無(wú)可避免往愈小愈密的趨勢(shì)發(fā)展，也因而衍生出不同以往型態(tài)的PCB 結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，如Via on Pad、Stack Via 等等，在此前提下內(nèi)層埋孔通常被要求完全填滿并研磨平整以增加外層的布線面積，市場(chǎng)的需求不僅考驗(yàn)PCB業(yè)者的制程能力同時(shí)也迫使原物料供貨商必須開(kāi)發(fā)出更Hi-Tg、Low CTE、低吸水率、無(wú)溶劑、低收縮率、容易研磨等等特性的塞孔油墨以滿足業(yè)界的需求。塞孔段之主要流程為鉆孔、電鍍、孔壁粗化（塞孔前處理）、塞孔、烘烤、研磨等。在此將針對(duì)樹(shù)脂塞孔制程做較為詳盡的介紹。

 

二 內(nèi)層塞孔目的

除上述布線面積為主要的考慮外尚有介質(zhì)層均一厚度之要求，內(nèi)層塞孔目的為多層PCB板打樣：

1. 避免外層線路訊號(hào)的受損。

2. 做為上層迭孔結(jié)構(gòu)的基地。

3. 符合客戶特性阻抗的要求。

 

三 現(xiàn)行內(nèi)層塞孔方式與能力多層PCB板打樣

常見(jiàn)的內(nèi)層塞孔方式有增層壓合填孔（可分為RCC 及HR 高含膠量PP 等，本文所舉皆以RCC 壓合填孔為例）與樹(shù)脂油墨塞孔等兩種，一般而言內(nèi)層若為小孔徑，低縱橫比及孔數(shù)少之埋孔可使用增層壓合自然填充方式塞孔；而大孔徑、高縱橫比與孔數(shù)多之埋孔，則將因RCC 之含膠量不足以填充較大與較深孔徑之埋孔，因此不適合以此種方式塞孔，含膠量若無(wú)法完全填充埋孔將造成塞孔氣泡、凹陷與介質(zhì)厚度不足等等問(wèn)題的出現(xiàn)，此亦將影響產(chǎn)品整體之可靠度。RCC 所含之樹(shù)脂（膠）也同時(shí)擁有相對(duì)較高之熱膨脹系數(shù)CTE ( Coefficient of Thermal Expansion)，此為典型RCC 所內(nèi)含樹(shù)脂的特性，過(guò)高的CTE 將促使填充材料在受熱 (如冷熱沖擊、熱應(yīng)力等信賴性測(cè)試) 的過(guò)程中發(fā)生龜裂（Crack）或分層（Delamination）的情形；兩種材料之間存在差異甚大的CTE 與內(nèi)含塞孔氣泡均為導(dǎo)致上述不良的主要原因。