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PCB流程介紹-盲埋孔

2021-05-28 19:27:00

盲/埋孔   談到盲/埋孔,首先從傳統(tǒng)多層板說(shuō)起。標(biāo)準(zhǔn)的多層板的結(jié)構(gòu),是含內(nèi)層線路及外層線路,再利用鑽孔,以及孔內(nèi)金屬化的製程,來(lái)達(dá)到各層線路之內(nèi)部連結(jié)功能。但是因?yàn)榫€路密度的增加,零件的封裝方式不斷的更新。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(xì)外,孔徑亦從DIP插孔孔徑1 mm縮小為SMD的0.6 mm,更進(jìn)一步縮小為0.4mm以下。 但是仍會(huì)佔(zhàn)用表面積,因而又有埋孔及盲孔的出現(xiàn),其定義如下:    A. 埋孔(Buried Via)     見(jiàn)圖示20.1,內(nèi)層間的通孔,壓合後,無(wú)法看到所以不必佔(zhàn)用外層之面積    B. 盲孔(Blind Via)     見(jiàn)圖示20.1,應(yīng)用於表面層和一個(gè)或多個(gè)內(nèi)層的連通 20.1埋孔設(shè)計(jì)與製作   埋孔的製作流程較傳統(tǒng)多層板複雜,成本亦較高,圖20.2顯示傳統(tǒng)內(nèi)層與有埋孔之內(nèi)層製作上的差異, 圖20.3則解釋八層埋孔板的壓合疊板結(jié)構(gòu). 圖20.4則是埋孔暨一般通孔和PAD大小的一般規(guī)格 20.2盲孔設(shè)計(jì)與製作   密度極高,雙面SMD設(shè)計(jì)的板子,會(huì)有外層上下,I/O導(dǎo)孔間的彼此干擾,尤其是有VIP(Via-in-pad)設(shè)計(jì)時(shí)更是一個(gè)麻煩。盲孔可以解決這個(gè)問(wèn)題。另外無(wú)線電通訊的盛行, 線路之設(shè)計(jì)必達(dá)到RF(Radio frequency)的範(fàn)圍, 超過(guò)1GHz以上. 盲孔設(shè)計(jì)可以達(dá)到此需求,圖20.5是盲孔一般規(guī)格。   盲孔板的製作流程有三個(gè)不同的方法,如下所述   A.機(jī)械式定深鑽孔        傳統(tǒng)多層板之製程,至壓合後,利用鑽孔機(jī)設(shè)定Z軸深度的鑽孔,但此法有幾個(gè)問(wèn)題        a.每次僅能一片鑽產(chǎn)出非常低        b.鑽孔機(jī)臺(tái)面水平度要求嚴(yán)格,每個(gè)spindle的鑽深設(shè)定要一致否則很難控制每個(gè)孔的深度        c.孔內(nèi)電鍍困難,尤其深度若大於孔徑,那幾乎不可能做好孔內(nèi)電鍍。          上述幾個(gè)製程的限制,己使此法漸不被使用。   B.逐次壓合法(Sequential lamination)        以八層板為例(見(jiàn)圖20.6), 逐次壓合法可同時(shí)製作盲埋孔。首先將四片內(nèi)層板以一般雙面皮的方式線路及PTH做出(也可有其他組合;六層板+雙面板、上下兩雙面板+內(nèi)四層板)再將四片一併壓合成四層板後,再進(jìn)行全通孔的製作。此法流程長(zhǎng),成本更比其它做法要高,因此並不普遍。   C.增層法(Build up Process)之非機(jī)鑽方式        目前此法受全球業(yè)界之青睞,而且國(guó)內(nèi)亦不遑多讓,多家大廠都有製造經(jīng)驗(yàn)。     此法延用上述之Sequential lamination的觀念,一層一層往板外增加,並以非機(jī)鑽式之盲孔做為增層間的互連。其法主要有三種,簡(jiǎn)述如下:      a.Photo Defind 感光成孔式 利用感光阻劑,同時(shí)也是介質(zhì)層,然後針對(duì)特定的位置,以底片做 曝光,顯影的動(dòng)作,使露出底部銅墊,而成碗狀盲孔,再以化學(xué)銅及鍍 銅全面加成。經(jīng)蝕刻後,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(dǎo)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(xiàng)目,見(jiàn)表20.1      c.乾式電漿蝕孔(Plasma Etching) 這是Dyconex公司的專利,商業(yè)名稱為DYCOSTRATE法,其比較亦見(jiàn) 表20.1   上述三種較常使用增層法中之非機(jī)鑽孔式除表20.1的比較外,圖20.7以圖示, 三種盲孔製程應(yīng)可一目了然。濕式化學(xué)蝕孔(Chemical Etching)則不在此做介紹。圖20.8以之立體圖示各種成孔方式,可供參考。   解說(shuō)了盲/埋孔的定義與製程,圖20.9則以立體圖示解釋,傳統(tǒng)多層板應(yīng)用埋/盲孔設(shè)計(jì)後,明顯減少面積的情形。   埋/盲孔的應(yīng)用勢(shì)必愈來(lái)愈普遍, 而其投資金額非常龐大 ,一定規(guī)模的中大廠要以大量產(chǎn), 高良率為目標(biāo), 較小規(guī)模的廠則應(yīng)量力而為, 尋求利基(Niche)市場(chǎng).以圖永續(xù)經(jīng)營(yíng).


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