pcb电路板教材-20.doc

二十 盲／埋孔 　　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，再利用鑽孔，以及孔內金屬化的製程，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。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。 但是仍會佔用表面積，因而又有埋孔及盲孔的出現，其定義如下： 　　 A. 埋孔（Buried Via） 　　　 見圖示20.1，內層間的通孔，壓合後，無法看到所以不必佔用外層之面積 　　 B. 盲孔（Blind Via） 　　　 見圖示20.1，應用於表面層和一個或多個內層的連通 20.1埋孔設計與製作 　　埋孔的製作流程較傳統多層板複雜，成本亦較高，圖20.2顯示傳統內層與有埋孔之內層製作上的差異，圖20.3則解釋八層埋孔板的壓合疊板結構. 20-3 圖20.4則是埋孔暨一般通孔和PAD大小的一般規格 20.2盲孔設計與製作 　　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)的範圍, 超過1GHz以上. 盲孔設計可以達到此需求，圖20.5是盲孔一般規格。 　　盲孔板的製作流程有三個不同的方法，如下所述 　　Ａ．機械式定深鑽孔 　　　　　　傳統多層板之製程，至壓合後，利用鑽孔機設定Ｚ軸深度的鑽孔，但此法有幾個問題 　　　　　 ａ．每次僅能一片鑽產出非常低 　　　　　 ｂ．鑽孔機台面水平度要求嚴格，每個spindle的鑽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，尤其深度若大於孔徑，那幾乎不可能做好孔內電鍍。 　　　　　　　 上述幾個製程的限制，己使此法漸不被使用。 　　Ｂ．逐次壓合法（Sequential lamination） 　　　　　　以八層板為例（見圖20.6），逐次壓合法可同時製作盲埋孔。首先將四片內層板以一般雙面皮的方式線路及PTH做出（也可有其他組合；六層板+雙面板、上下兩雙面板＋內四層板）再將四片一併壓合成四層板後，再進行全通孔的製作。此法流程長，成本更比其它做法要高，因此並不普遍。 　　Ｃ．增層法（Build up Process）之非機鑽方式 　　　　　　目前此法最受全球業界之青睞，而且國內亦不遑多讓，多家大廠都有製造經驗。 　　　　此法延用上述之Sequential lamination的觀念，一層一層往板外增加，並以非機鑽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，然後針對特定的位置，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，見表20.1　　　　 c.乾式電漿蝕孔（Plasma Etching） 這是Dyconex公司的專利，商業名稱為DYCOSTRATE法，其比較亦見 表20.1 　　上述三種較常使用增層法中之非機鑽孔式除表20.1的比較外，圖20.7以圖示，三種盲孔製程應可一目了然。濕式化學蝕孔（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。 　　解說了盲／埋孔的定義與製程，圖20.9則以立體圖示解釋，傳統多層板應用埋／盲孔設計後，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.