高密度PCB線路板設(shè)計(jì)中的過(guò)孔知識(shí)

鉆孔是 PCB 制作過(guò)程中非常重要的一環(huán)，鉆孔的好壞極大地影響了 PCB 板的功能性、可靠性。然而，對(duì)于高密度 HDI 板中的通孔、盲孔、埋孔，這三種孔的含義以及特點(diǎn)，不少客戶依然不清楚，那讓我們一起來(lái)了解一下，走進(jìn)華秋干貨鋪。

01走進(jìn)過(guò)孔

首先，電路板是由一層層的銅箔電路疊加而成的，而不同電路層之間的連通靠的就是過(guò)孔(via)。

過(guò)孔是多層 PCB 線路板的重要組成部分之一，特別是對(duì)高密度高速多層 PCB (HDI)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，過(guò)孔的設(shè)計(jì)需要引起工程師的重視。接下來(lái)大家和我們一起走進(jìn) PCB 設(shè)計(jì)中的過(guò)孔的海洋中，領(lǐng)略知識(shí)的魅力。

02過(guò)孔的類型

從作用上看，過(guò)孔可以分成兩類：一是用作各層間的電氣連接;二是用作器件的固定或定位。從工藝制程上來(lái)說(shuō)，這些孔一般分為三類，即盲孔、埋孔和通孔。

埋孔：指位于印刷線路板內(nèi)層的連接孔，它不會(huì)延伸到線路板的表面。

通孔：這種孔穿過(guò)整個(gè)線路板，可用于實(shí)現(xiàn)內(nèi)部互連或作為元件的安裝定位孔。

盲孔：位于印刷線路板的頂層和底層表面，具有一定深度，用于表層線路和下面的內(nèi)層線路的連接。

隨著移動(dòng)電話、筆記本電腦等信息產(chǎn)品的日益高速化和小型化，半導(dǎo)體集成電路集成度的不斷提高，速度不斷加快，對(duì)印制板的技術(shù)要求就更高。印制板上的導(dǎo)線是越來(lái)越細(xì)、間距越來(lái)越窄，布線密度也就越來(lái)越高，印制板上的孔也就越來(lái)越小。

采用激光盲孔作為主要的微導(dǎo)通孔，是 HDI 關(guān)鍵技術(shù)之一。激光盲孔孔徑小而孔數(shù)多的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn) HDI 板高布線密度的有效途徑。由于在 HDI 板中激光盲孔作為接觸點(diǎn)較多，激光盲孔的可靠性直接決定到產(chǎn)品的可靠性。

03判斷盲孔可靠性的方法

那到底什么樣的盲孔才算得上好呢?我們可以從以下兩大方面進(jìn)行判斷。

一、孔型

孔型一般分為：平面孔型、截面孔型。

(1)平面孔型，主要通過(guò)真圓度指標(biāo)判斷。

真圓度=短直徑 a/長(zhǎng)直徑 b*100%

一般情況下，真圓度會(huì)要求≥90%，但是根據(jù)實(shí)際情況，會(huì)有所調(diào)整。

(2)截面孔型，則必須進(jìn)行破壞性試驗(yàn)，截取切片，進(jìn)行觀察測(cè)量，其主要指標(biāo)有錐度、孔壁粗糙度、基材銅受損程度等。

①錐度=下孔徑 b/上孔徑 a*100%

一般情況下，錐度會(huì)要求≥85%，但是根據(jù)實(shí)際情況，會(huì)有所調(diào)整。

②孔壁粗糙度 c

一般情況下，盲孔會(huì)要求≤15μm，但根據(jù)材料等不同，實(shí)際可能會(huì)有所差別。

③基材銅受損程度 d

一般情況下，要求≤1/3 基材銅厚度，但根據(jù)實(shí)際情況，會(huì)有所調(diào)整。

注：因磨切片可能會(huì)導(dǎo)致孔型變化，因此，確認(rèn)這些項(xiàng)目，通常是在鍍銅之后，再取切片確認(rèn)的。

二、鍍銅狀況

衡量鍍銅狀況的關(guān)鍵指標(biāo)有：拐角銅厚、孔壁銅厚、填孔高度(底銅厚度)、dimple 值等。

①拐角銅厚 a，主要表征最薄鍍銅點(diǎn)，由于量取的點(diǎn)位、方法，在業(yè)內(nèi)都是不統(tǒng)一的，因此，暫無(wú)明確通行標(biāo)準(zhǔn)。

②孔壁銅厚 b，類似于通孔的孔銅，如果非填孔，則一般比照通孔標(biāo)準(zhǔn)，如果為填孔，則影響因素眾多，業(yè)內(nèi)暫無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

③填孔高度(底銅厚度)d，類似于通孔的面銅厚度，一定程度可比照通孔的面銅標(biāo)準(zhǔn)。

④dimple 值 c，指的是填孔后的凹陷值，只有填孔電鍍才存在 dimple 值的要求，工藝難度較大，業(yè)內(nèi)一般要求≤15μm。

以上是講述了怎樣判斷盲孔的可靠性，HDI 板制作工藝流程較多，工藝復(fù)雜，在制作時(shí)，首先應(yīng)選擇工藝流程，明確制作的關(guān)鍵技術(shù)，控制孔徑和孔型；合理配比電鍍液成分;注意填充率和凹陷度，確保填孔效果。

目前華秋 PCB 已配備三菱 CO? 激光鉆孔機(jī)、沉銅線、龍門式填孔電鍍線，配套進(jìn)口的填孔藥水，dimple 值可控制在 15μm 以內(nèi)。設(shè)備合理搭配，工藝相對(duì)成熟，華秋可按照業(yè)內(nèi)通用標(biāo)準(zhǔn)制作相應(yīng)的盲孔，保證了平整度。歡迎廣大客戶來(lái)華秋打樣，親自感受高可靠性、短交期的打板體驗(yàn)。

審核編輯：湯梓紅