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多层盲孔板+树脂塞孔工艺

2025-04-01 16:51:59
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随着电子产品朝着多元化、高精度、高密度的方向迅猛发展,对线路板也提出了与之相匹配的高要求。在提升 PCB 密度的诸多方法中,减少通孔数量,并精准设置盲孔和埋孔,是最为有效的途径。


多层盲孔线路板的显著优点

提升布线密度,节省空间:多层盲孔线路板能够消除大量通孔设计,显著提高布线密度,从而有效节约水平空间,为电子产品的紧凑化设计提供了有力支持。

互连结构多样化:其内部互连结构的设计呈现出多样化的特点,能够满足不同电子产品在功能和性能上的个性化需求。

增强可靠性与电气性能:盲孔板的应用使得可靠性和电子产品的电气性能得到明显提高,保障了电子产品在复杂环境下的稳定运行。


盲孔板的重要作用

盲孔板的生产促使线路板生产工艺向立体化方向发展,有效节约了水平空间,完美适应了现代线路板高密度、互联化的技术更新趋势。与此同时,电子芯片的结构和安装方式也在持续改善和变革,从具有插件脚的零部件逐步发展到采用球型矩阵排布焊点的高度密集集成电路模块,盲孔板在其中发挥了重要的支撑作用。


常规 HDI 镭射盲孔工艺存在的问题

在常规的 HDI 镭射盲孔工艺中,盲孔内存有空洞,其中残存的空气在经过热冲击后,会严重影响 PCB 板的可靠性。为解决这一问题,通常采用压板,用树脂填满盲孔空洞或用树脂塞孔填满盲孔的方法。然而,这两种方法生产的 PCB 板可靠性难以保证,且生产效率低下。


电镀填平盲孔工艺的优势

为提高制程能力、改善 HDI 工艺,电镀填平盲孔工艺应运而生。该工艺的优点十分突出:它可以用电镀铜填满盲孔,大大提高了 PCB 板的可靠性;同时,电镀后板面平整无凹陷,能够在制作线路图形时叠加盲孔,极大地提高了制程能力,从而更好地满足客户越来越复杂灵活的设计需求。


树脂塞孔

树脂塞孔工艺是一种在 PCB 制造中极为重要的技术,它指的是运用树脂材料将内层的埋孔进行填充塞住,随后再开展压合操作。这一工艺在高频板、HDI 板等高端 PCB 产品中得到了广泛应用。

树脂塞孔工艺主要分为传统丝印树脂塞孔和真空树脂塞孔两种类型。在一般的产品制作工艺中,传统丝印树脂塞孔凭借其成熟的技术和相对较低的成本,成为业内应用最为普遍的工艺方法。

随着电子技术的飞速发展,PCB 正朝着层数更高、精密度更高的方向迈进,树脂塞孔工艺在 PCB 制造中的应用也愈发广泛。特别是在高精密的多层电路板制造中,树脂塞孔工艺展现出了独特的优势。它能够有效解决一系列使用绿油塞孔或者压合填补树脂所无法解决的问题,为高端 PCB 产品的制造提供了有力支持。

然而,由于该工艺所使用的树脂材料具有特殊的物理和化学特性,在电路板制作过程中也带来了诸多挑战和困难。例如,树脂的流动性、固化速度、与基材的附着力等因素都会影响到塞孔的质量和电路板的性能。因此,在实际生产中,需要严格控制工艺参数,优化工艺流程,以确保树脂塞孔工艺能够稳定、高效地运行,从而制造出高质量的 PCB 产品。


树脂塞孔工艺常见问题、后果及预防改善措施

1、常见问题

孔口气泡:在树脂塞孔过程中,孔口部位出现气泡现象。

塞孔不饱满:树脂未能将孔完全填满,导致塞孔存在缺陷。

树脂与铜分层:树脂和铜层之间出现分离的情况。


2、问题导致的后果

孔口气泡

孔口无法制作焊盘,影响电路板的电气连接和后续焊接工艺。

孔口藏气,在芯片贴装进行吹气操作时,可能导致芯片贴装不良或损坏。


塞孔不饱满

孔内无铜,降低了电路板的导电性能和可靠性,可能导致电路断路等问题。


树脂与铜分层

焊盘突起,使得元器件无法正常贴装到电路板上,或者在贴装后出现元器件脱落的情况,严重影响电子产品的质量和性能。


3、预防改善措施

针对孔口气泡问题

选用合适的塞孔油墨,确保其具有良好的流动性和消泡性能。同时,严格控制油墨的存放条件和保质期,避免因油墨变质导致气泡产生。

优化丝印工艺参数,如丝印速度、压力等,确保油墨均匀填充孔洞,减少气泡的产生。


针对塞孔不饱满问题

建立规范的检查流程,在塞孔完成后,采用专业的检测设备对孔洞的填充情况进行检查,及时发现并处理孔口有空洞的问题。

依靠过硬的塞孔技术和良好的丝印条件来提高塞孔的良率。操作人员应经过专业培训,熟练掌握塞孔工艺技巧,确保树脂能够充分填充孔洞。


针对树脂与铜分层问题

选择合适的树脂材料,尤其是要关注材料的玻璃化转变温度(Tg)和膨胀系数。选择与铜层热膨胀系数相匹配的树脂,可以减少因热胀冷缩导致的分层现象。

制定合适的生产流程以及除胶参数,确保树脂在固化过程中能够与铜层紧密结合。例如,控制固化温度和时间,避免树脂因固化不充分或过度固化而与铜层分离。

当孔表面的铜厚厚度大于 15μm 时,此类树脂与铜分层的问题可以得到极大的改善。因此,在设计和制造过程中,应合理控制铜层厚度,以提高树脂与铜层的结合力。


内层HDI埋孔,盲孔树脂塞孔常见问题及改善

1、常见问题

爆板:在 PCB 生产过程中,板面出现开裂、破损等严重问题。

盲孔树脂突起:盲孔处的树脂出现局部凸起现象。

孔无铜:孔内未能成功沉积铜层。


2、问题导致的后果

上述几个问题都极为严重,会直接导致产品报废。其中,树脂的突起问题尤为突出,它会造成线路不平整,进而引发开短路现象,严重影响电路板的电气性能和可靠性,使产品无法正常使用。


3、预防改善措施

针对爆板问题

控制内层 HDI 塞孔的饱满度是预防爆板的关键必要条件。若选择在线路制作之后进行塞孔,必须严格控制塞孔到压合之间的时间间隔,防止因时间过长导致孔内树脂性能变化或受到污染。同时,要确保板面清洁度,避免灰尘、杂质等进入孔内,影响塞孔质量和板面的结合力。


针对盲孔树脂突起问题

树脂的突起控制需要着重把控树脂的打磨和压平工序。采用专业的磨板设备,横竖方向各对板面进行一次全面打磨,确保将板面树脂彻底磨干净。对于局部未磨干净的区域,可使用手工打磨的方式进行精细修理。

严格控制磨板后树脂凹陷度,要求其不能大于 0.075mm。在电镀环节,需根据客户的铜厚要求进行精确电镀。电镀完成后,进行切片检测,再次确认树脂塞孔凹陷度是否符合标准,确保线路平整,避免因树脂突起导致开短路问题。


针对孔无铜问题

需从多个环节进行把控,如优化电镀工艺参数,确保电镀液成分稳定、温度适宜、电流密度合理等;检查设备是否正常运行,避免因设备故障导致电镀不均匀;加强对生产过程的监控和检测,及时发现并解决可能导致孔无铜的问题。

盲孔 + 树脂塞孔的技术经过多年的发展,已经不断成熟,并在一些高端产品上发挥着不可或缺的作用。该技术广泛应用于盲埋孔、HDI、厚铜等产品的制造中,这些产品涉及通讯、军事、航空、电源、网络等众多行业,为各行业的发展提供了重要的技术支持。