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盲埋孔PCB叠孔设计的利与弊

已有 122 次阅读2022-8-2 18:34 |系统分类:硬件设计

作者:一博科技高速先生成员 王辉东

毛毛说他最近的人生就像天气预报,晴天,阴天,下雨天,关键下雨就下雨吧,它还是狂风暴雨,雷鸣电闪。

这不刚设计一个二阶HDI,投到板厂两个星期,马上都要交货了,工厂突然来了电话说,板子上盲埋孔之间开路了,毛毛一脸懵逼,这是啥问题,不行我要打电话找E公司的如烟去,要和她说道说道这个PCB。

如烟接到电话,看了毛毛的设计,板上有盲孔与埋孔的叠孔设计,哈哈一笑,毛毛,咱们今天就聊聊,这个让PCB布线更加紧密的江湖神技-盲埋孔的叠孔设计。

你从上图中,能看出PCB是几阶HDI吗。

随着电子行业的发展,电子产品向高密度,高精度发展,对线路板的布线空间也有相对严密的要求。而提高pcb布线密度最有效的方法是减少通孔的数量,盲埋孔的设计不再是遥不可及,而是融入了PCB设计的一点一滴,变得触手可及。

通常我们的二阶或二阶以上的盲孔有如下两种,一种是错孔,顾名思义,错孔就是两个盲孔是错开的。

还有一种设计是盲孔的叠孔设计,就是两个盲孔是重叠的。如下图所示:

你能分清哪个是错孔哪个是叠孔设计了吗。

那么叠孔设计有什么优点?

盲孔和埋孔能给PCB提供更多的空间和选择。埋孔设计会帮助释放板面上的空间,而不会影响上下两层的表面装置或走线。盲孔的叠孔和盲埋孔的叠孔有助于释放更多的空间。
下面是一个二阶HDI的生产流程图:

我们从上图中可以看出,做了叠孔设计,内层的盲孔必须要做一次填孔电镀,那么对盲孔填孔电镀的平整度要求比较严格。如果盲孔底部填孔电镀不平整,第二次盲孔打下来以后,下面没有镀铜层导通,出现层间悬空,开路就出现了。

所以盲孔叠层,第一次盲孔的时候要做填孔电镀,而错孔则不需要做。所以说流程更长,时间更久,对工艺的要求也更严格。

采用电镀填盲孔的方法来实现盲孔与盲孔的堆叠方式,由于其具有可靠性高、流程简单等优点,成为目前最理想的填充方法。二阶或多阶HDI板的制作技术大多采用镭射钻盲孔、电镀填盲孔的方式来实现层与层之间的互连,其制作难点在于盲孔加工、电镀填盲孔、和对位精准度的控制,盲孔的叠孔后做填孔电镀有如下优点:

1. 比错孔更加节约布线空间
2. 增加了导热的可靠性
3. 增加了电流的承载能力
4. 让表面焊盘的更加平整,让焊接更可靠。

如果盲孔与埋孔做了叠孔,则需做一次内层的POFV工艺(树脂塞孔电镀填平)工艺。

  

盲孔与盲孔的叠孔工艺,树脂塞孔的平整度成为工艺成败的关键点。树脂塞孔的关键点是,如果埋孔树脂塞孔电镀不平整,一切设计都成空。

如烟说:“毛毛,你这个设计本身没有问题,但是关键要看工厂的工艺能力。”
毛毛说我明白,下次制板就去找如烟你。

总结:
盲孔与盲孔的叠孔设计,流程增加内层盲孔填孔电镀,流程增加,成本上升。
盲孔与埋孔的叠孔设计,流程增加内层的POFV工序,流程增加,成本上升。
能通孔设计尽量不盲孔,能盲孔尽量不叠孔。





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