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PCB埋盲孔知识
点击:0 来源:卓越科技 发布日期:1998-08-17
 
 谈到盲/埋孔,首先从传统多层板说起。标准的多层板的结构,是含内层线路及外层线路,再利用钻孔,以及孔内金属化的制程,来达到各层线路之内部连结功能。但是因为线路密度的增加,零件的封装方式不断的更新。为了让有限的PCB面积,能放置更多更高性能的零件,除线路宽度愈细外,孔径亦从DIP插孔孔径1 mm缩小为SMD的0.6 mm,更进一步缩小为0.4mm以下。 但是仍会占用表面积,因而又有埋孔及盲孔的出现,定义如下:
  A. 埋孔(Buried Via)
  见图示20.1,内层间的通孔,压合后,无法看到所以不必占用外层之面积
  B. 盲孔(Blind Via)
  见图示20.1,应用于表面层和一个或多个内层的连通
    20.1埋孔设计与制作
  埋孔的制作流程较传统多层板复杂,成本亦较高,图20.2显示传统内层与有埋孔之内层制作上的差异,图20.3则解释八层埋孔板的压合迭板结构. 图20.4则是埋孔暨一般通孔和PAD大小的一般规格
20.2盲孔设计与制作
  密度极高,双面SMD设计的板子,会有外层上下,I/O导孔间的彼此干扰,尤其是有VIP(Via-in-pad)设计时更是一个麻烦。盲孔可以解决这个问题。另外无线电通讯的盛行, 线路之设计必达到RF(Radio frequency)的范围, 超过1GHz以上. 盲孔设计可以达到此需求,图20.5是盲孔一般规格。
盲孔板的制作流程有三个不同的方法,如下所述
  A.机械式定深钻孔   
  传统多层板之制程,至压合后,利用钻孔机设定Z轴深度的钻孔,但此法有几个问题  
  a.每次仅能一片钻产出非常
b.钻孔机台面水平度要求严格,每个spindle的钻深设定要一致否则很难控制每个孔的深度 
  c.孔内电镀困难,尤其深度若大于孔径,那几乎不可能做好孔内电镀。    
  上述几个制程的限制,己使此法渐不被使用。
  B.逐次压合法(Sequential lamination)   
  以八层板为例(见图20.6),逐次压合法可同时制作盲埋孔。首先将四片内层板以一般双面皮的方式线路及PTH做出(也可有其它组合;六层板+双面板、上下两双面板+内四层板)再将四片一并压合成四层板后,再进行全通孔的制作。此法流程长,成本更比其它做法要高,因此并不普遍。
  C.增层法(Build up Process)之非机钻方式   
   目前此法最受全球业界之青睐,而且国内亦不遑多让,多家大厂都有制造经验。
  此法延用上述之Sequential lamination的观念,一层一层往板外增加,并以非机钻式之盲孔做为增层间的互连。其法主要有三种,简述如下:
  a.Photo Defind 感光成孔式 利用感光阻剂,同时也是永久介质层,然后针对特定的位置,以底片做曝光,显影的动作,使露出底部铜垫,而成碗状盲孔,再以化学铜及镀铜全面加成。经蚀刻,即得外层线路与Blind Via,或不用镀铜,改以铜膏或银膏填入完成导电。依同样的原理,可一层一层的加去。     
b.Laser Ablation 雷射烧孔 雷射烧孔又可分为三;一为CO2雷射。一为Excimer雷射,另一则为 Nd:YAG雷射此三种雷射烧孔方法的一些比较项目,见表20.1
  c.干式电浆蚀孔(Plasma Etching)这是Dyconex公司的专利,商业名称为DYCOSTRATE法,其比较亦见表20.1 。上述三种较常使用增层法中之非机钻孔式除表20.1的比较外,图20.7以图示,三种盲孔制程应可一目了然。湿式化学蚀孔(Chemical Etching)则不在此做介绍。图20.8以之立体图示各种成孔方式,可供参考。解说了盲/埋孔的定义与制程,图20.9以立体图示解释传统多层板应用埋/盲孔设计后,明显减少面积的情形。
  埋/盲孔的应用势必愈来愈普遍, 而其投资金额非常庞大 ,一定规模的中大厂要以大量产, 高良率为目标, 较小规模的厂则应量力而为, 寻求利基(Niche)市场.以图永续经营。
 
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