PCB教材-20 盲／埋孔

二十 盲埋孔 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，其定义如下： 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.20-3图20.4则是埋孔暨一般通孔和PAD大小的一般规格20-420.2盲孔设计与制作 密度极高，双面设计的板子，会有外层上下，导孔间的彼此干扰，尤其是有（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 机械式定深钻孔 传统多层板之制程，至压合后，利用钻孔机设定轴深度的钻孔，但此法有几个问题 每次仅能一片钻产出非常低 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 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。 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（也可有其他组合；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。 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。经蚀刻后，即得外层线路与Blind Via，或不用镀铜方式， 改以铜膏或银膏填入而完成导电。依同样的原理，可一层一层的加上去。 b.Laser Ablation 雷射烧孔 雷射烧孔又可分为三；一为2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则以立体图示解释，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