PAD(VIP) PCB 中的过孔

在 PCB 设计中,焊盘内过孔 ( VIP ) 技术广泛应用于 BGA 空间有限的小尺寸 PCB。焊盘内过孔工艺允许将过孔电镀并隐藏在 BGA 焊盘下方。它要求 PCB 制造商用环氧树脂堵住过孔,然后在其上镀铜,使其几乎看不见。

焊盘内过孔 PCB 技术
焊盘内过孔技术的优点包括:

  •  焊盘上的过孔可以改善走线布线。
  •  PAD 中的过孔可帮助散热。
  •  焊盘中的过孔可以帮助减少高频板的电感。
  •  焊盘内的过孔可以为元器件提供平整的表面。

但是,也存在一些缺点:

  •  由于制造工艺复杂,价格与普通PCB相比较高。
  •  如果质量较差,则存在焊料从 BGA 焊盘脱落的风险。

焊盘细节中的过孔

Via in pad技术原理

将内层孔用树脂塞住再压合,此技术平衡了键合介质层厚度控制与内层填孔设计之间的矛盾。

  •  若内孔没用树脂填满,当遇到热冲击时,板子就会炸裂,废料直接报废;
  • 若不采用树脂封堵,则需要多片PP压合才能满足黏合需求,但这样一来,会因PP过厚而造成层间介电层厚度增加。

过孔在焊盘中的应用

  • 焊盘内塞孔树脂广泛应用于HDI产品,满足薄介电层的设计要求。
  • 对于内层的埋孔、盲孔设计,由于中间介质设计结合面偏薄,往往还需要增加内层树脂填充工序。
  • 有些产品因为盲孔厚度大于0.5mm,无法压胶填孔,也需要用树脂塞孔,避免出现盲孔无铜的问题。

生产流程

层压剪切—>钻孔—>PTH—>面板电镀—>树脂塞孔—>抛光—>PTH钻孔>PTH—>面板电镀—>外层图像—>图案电镀—>蚀刻—>S/M涂层—>表面处理—>布线—>测试—>包装和运输

焊盘内过孔问题的预防及改善措施

  • 使用合适的油墨,控制油墨的储存条件和保质期。
  • 标准检查程序可避免焊盘孔中出现空洞。即使通过优良的技术和良好的条件来提高塞孔的良率,但万分之一的机会也会导致报废,有时仅仅因为一个空洞就导致报废。这只能通过检查空洞的位置并进行修复来实现。当然,检查塞孔树脂的问题一直被讨论,但似乎没有好的设备来解决这个问题。
  • 选择合适的树脂,特别是材料Tg和膨胀系数的选择,合适的生产工艺以及合适的去除参数,可以避免加热后焊盘与树脂脱离的问题。
  • 针对树脂与铜的分层问题,我们发现,当孔表面的铜厚度大于15um时,这种树脂与铜的分层问题可以得到很大的改善。

PCB UL 认证