解读电路板内层塞孔制程技术

塞孔一词对印刷线路板业内来讲并不是是新词汇，初期在表层路线的蚀刻加工制造时为防止Dry-Film TenTIng 在PTH 孔Ring 边过小，没法彻底盖孔导致表面层电镀工艺层遭蚀刻加工而成Open 的欠佳发生，那时候曾采塞孔法填写短暂性印刷油墨以维护表面层，后因TIn TenTIng 制造在市場上变成流行此施工技术才慢慢淘汰；即使如此现行标准实木多层板亦被规定防焊绿漆塞孔；但以上制造皆为运用于表层之塞孔工作，文中所要讨论的主题内容是以里层埋 孔塞孔技术性为主导。

一 导言

HDI密度高的联接工艺的时期，线距与线距等将在所难免往越小愈密的发展趋势发展趋势，也因此产生出不一样过去特性的PCB 构造发生，如Via on Pad、Stack Via 这些，在这里前提条件下里层埋孔通常被规定彻底铺满并碾磨整平以提升表层的走线总面积，市场需求不但磨练PCB业者的制造工作能力与此同时也驱使原原材料供应商务必开发设计出 更Hi-Tg、Low CTE、低吸水性、无溶剂、低缩水率、非常容易碾磨这些特点的塞孔印刷油墨以达到业内的要求。塞孔段之关键步骤为打孔、电镀工艺、表面层钝化处理（塞孔前解决）、塞孔、烘 烤、碾磨等。在这里将对于环氧树脂塞孔制造做比较详细的详细介绍。

二 里层塞孔目地

除以上走线总面积为关键的考虑到外还有物质层均一薄厚之规定，里层塞孔目地为：

1. 防止表层路线信号的损伤。

2. 作为顶层迭孔构造的产业基地。

3. 合乎顾客特性阻抗的规定。

三 现行标准里层塞孔方法与工作能力

普遍的里层塞孔方法有增压层合填孔（可分成RCC 及HR 高含合模力PP 等，文中所举皆以RCC 压合填孔为例子）与环氧树脂印刷油墨塞孔等二种，一般而言里层若为小直径，低横纵还有孔眼少之埋孔可应用增压层合当然添充方法塞孔；而大直径、高纵横比与孔眼多之埋 孔，则将因RCC 之含合模力不能添充比较大与较深直径之埋孔，因而不适宜以此类方法塞孔，含胶量若没法彻底添充埋孔将导致塞孔汽泡、凹痕与物质薄厚不够这些问题的发生，此亦 将危害商品总体之靠谱度。RCC 含有之环氧树脂（胶）也一起有着相对性较高之线膨胀系数CTE （ Coefficient of Thermal Expansion），此为典型性RCC 所含有环氧树脂的特点，过高的CTE 将促进添充原材料在遇热 （如热冷冲击性、内应力等信任性检测） 的环节中出现开裂（Crack）或分层次（DelaminaTIon）的情况；二种原材料中间存有差别甚大的CTE 与含有塞孔汽泡均为造成以上欠佳的首要缘故。

里层塞孔通常规定需100%装满，如下图一所显示当发生横纵较为大的直径时，不管什么增压层合填孔方法都将不能满足该项规定，这时仅能挑选以环氧树脂印刷油墨塞孔来开展塞孔工作。

为达里层塞孔100%装满之要求，塞孔实际操作工作压力在所难免的将导致直径之两边印刷油墨附加突显，因而塞孔印刷油墨在硬底化后有待将两边突显之印刷油墨给予碾磨整平，即可开展下一工艺流程，防止在后面的镀覆或路线制造中产生电镀工艺欠佳与路线短路这些不良影响的发生。环氧树脂印刷油墨塞孔又可区别为：

1. 网印包装印刷塞孔。

2. 滚轴刮印填孔。

二种关键不一样的操作过程可选择，最先就网印包装印刷塞孔方法做一表明，网印塞孔为现阶段业内广泛采用的塞孔工作方法，因其所需之关键机器设备印刷设备台为每家 业者均广泛有着新项目；而所必不可少之专用工具如：印刷网板、刮板、下垫块、对合Pin这些也几乎是经常可以看到之必备原材料，其工作流程并不是是很不便的实际操作，以每次行程安排 的刮板包装印刷在与里层塞孔直径部位相符合的钢网上，通过包装印刷工作压力将印刷油墨塞进直径内，与此同时为使印刷油墨成功塞进孔本质里层塞填料的下边，需提前准备一可供塞孔直径透气性用 下垫块，使孔内气体在塞孔全过程中可成功排出来，而做到100%装满的实际效果。即便如此若要得到符合规定的塞孔品质，重点在于各类实际操作的提升主要参数，这包括了网 板的目数、支撑力、刮板强度、视角、速率这些层面均会直接影响到塞孔品质，而不一样的塞孔直径纵横比也会出现不一样的主要参数考虑到，操作工需具有非常之工作经验即可取得最好的 作业条件。

网印塞孔的特点有：

1. 印刷设备台主要用途普遍，可使用于防焊及文本包装印刷这些制造。

2. 为广泛的塞孔方法，步骤分配也相对来说比较非常容易。

3. 不需塞孔之直径可在钢网上设定挡点，防止沾墨。

4. 不必附加购买塞孔机器设备，适合业内目前制造。

网印塞孔在缺陷层面有：

1. 工作工作人员需积累非常之实际操作工作经验后才可娴熟。

2. 工作主要参数繁杂、繁杂。

3. 无法应用于不一样塞孔直径在同一里层之要求。

4. 每一里层塞填料均需此外制做相对性应的钢网。

5. 生产率较弱。

滚轴刮印填孔关键的项目投资即是塞孔专用，其施工技术与网印包装印刷塞孔各有不同，其工作方法是以滚轴将印刷油墨填印入塞孔直径来开展工作；实际操作时通过内多层板进到 两滚轴中间，在行驶全过程中塞填料与坐落于塞填料上下边之滚轴造成互相挤压、上推效用而驱使下边的含墨滚轴将印刷油墨填印入塞孔直径，下边滚轴有一部分含浸在储墨槽 内，运行全过程可持续的获取需要之塞孔印刷油墨，最终当塞填料不断前行的时候会通过已事先设定之刮板，将不必要突显之印刷油墨刮平收购。

滚轴刮印填孔的特点有：

1. 可迅速填印塞填料。

2. 沒有印刷网板的要求。

3. 较少的制造主要参数。

4. 非常容易的获得比较整平的碾磨表层。

滚轴刮印填孔在缺陷层面则有：

1. 不需塞孔的直径需此外将其遮盖。

2. 有着较高的信用风险（如金属薄板卡板）

3. 工作一次需要的印刷油墨量比较大，印刷油墨需有优良的实际操作周期时间。

4. 可选择的印刷油墨类型较少。

网印包装印刷塞孔与滚轴刮印填孔都各有其优点和缺点与应用领域，如网印塞孔因生产率较低适用试品或大批量数较少之塞填料，就塞孔工作能力来讲则合适厚度较薄之塞填料，而滚轴刮印填孔因生产率较高适用大批量数比较大之塞填料，就塞孔工作能力来讲则合适板厚偏厚以内层塞填料。

运用于里层塞孔之印刷油墨不论是网印包装印刷塞孔或滚轴刮印填孔，根据以上各类考虑到皆需具有以下特点：

1. 100%的固含量，不允许一切有机溶剂的存有而且需具有较低的CTE，以避免因遇热的环节中出现开裂或分层次之欠佳情况。

2. 硬底化后之印刷油墨强度最少需要在6H 铅笔硬度以上。

3. 塞孔碾磨后需要整平的表层，不能存有一切凹痕。

4. 与电镀铜表面层中间需有优良之粘合力。

5. 硬底化后之印刷油墨镀覆（电镀铜）工作能力与粘合力需非常优良。

6. Tg 点需超过140℃以上。

7. Tg 点下列之CTE务必小于50 PPM。

8. 非常容易碾磨，碾磨后不能留有管口凹痕。

四 塞孔印刷油墨特点介绍

IPC-6012A 在3.6.2.15 埋孔及埋孔之填胶标准中要求：埋孔并无填胶的规定，Class2 专业能力电子器件商品及Class3 高靠谱度电子设备座体务必在压合时填写胶卷之合模力至60%水平。Class1 一般性电子设备则可容许到彻底裂缝的水平。若商品需运用到独特之构造如Stack Via 时，如下图四所显示，里层塞孔除被规定需100%铺满外，还需具有非常容易碾磨的特点，且在碾磨后管口凹痕务必低于5um下列，以防止高频率时信号的一致性损伤。

里层塞孔印刷油墨依硬底化方法可大概区别成三种：

1. 一段热烤制硬底化型塞孔印刷油墨。

2. 二段热烤制硬底化型塞孔印刷油墨。

3. UV曝出加温烤制硬底化型塞孔印刷油墨。

一段热烤制硬底化型塞孔印刷油墨之烤制标准大概为150℃、30~45 分鐘，最好之烤制标准则需视某些塞孔直径之Aspect Ratio 而做不一样水平之调节，一段热烤制硬底化型塞孔印刷油墨虽具备较高的烤制高效率但因其烤制后即达8-9H 之铅笔硬度，相对性的也将导致碾磨的艰难，既规定需碾磨整洁与整平，又要做到几乎不能有一切碾磨凹痕的造成，如果没有优良平稳之研磨设备，较难达到以上之规定。

二段热烤制硬底化型塞孔印刷油墨，其硬底化全过程可区别为两个阶段， 第一段硬底化为预烤（Pre -curing） ， 预烤后之印刷油墨硬底化水平通常为4-5H，特性是有利于碾磨也可以减少碾磨成本费，待碾磨进行后再实行第二段硬底化， 称之为后烤制（Post-curing），第二段烤制后印刷油墨硬底化就可以达8-9H。二段烤制尽管耗费较多之烤制時间，但其总体所得到之高效率（尤指塞孔品质与刷 磨经济效益）均较一段热烤制硬底化型塞孔印刷油墨来的优质。UV 曝出加温烤制硬底化型塞孔印刷油墨之使用人以野田塞孔制造更为知名，其制造与二段热烤制硬底化型塞孔印刷油墨类似，不同点取决于其第一段硬底化Pre-Curing是使 用野田企业自主开发设计取得成功之超低温液中曝光机，在超低温液中的条件中曝出硬底化，硬底化后之强度约为2-3H，随后再实行刷磨与后烤制工作，此超低温液中曝光机为该公 司之独家代理技术性，所公布之材料比较有限在这里没法多做描述。

现阶段市场上的里层塞孔用印刷油墨，不论是什么硬底化特性大多数已改成没有有机溶剂（Solvent）特性之秘方，有机溶剂在烤制过程中将因遇热而蒸发，但若塞孔直径为高Aspect Ratio 时，有机溶剂亦将相对性较难彻底排出来而有部分残余于孔内，而残余之有机溶剂在

再 次的遇热全过程中仍会再度胀大，这时即有可能在印刷油墨內部产生Crack 的状况，尤其是高溫短期内的烤制方法与高Aspect Ratio 直径的搭配时，非常容易产生管口处印刷油墨已硬底化而直径內部印刷油墨却并未彻底硬底化之皮膜效用（Skinning over）造成，因而更加容易使有机溶剂残余孔里导致塞孔欠佳；超低温长期的烤制方法可防止以上情况的出现也有利于印刷油墨中蒸发成份的排出来， 100%固含量及无溶剂成份之塞孔印刷油墨，可将残存有机溶剂的扩张与硬底化后印刷油墨的收拢降至最少的水平。

五 碾磨方法介绍

为保证里层塞孔碾磨品质，防止因不合理的研磨设备与碾磨标准导致碾磨品质的出现异常，因而在碾磨时务必对于管口凹痕、孔角损伤、家具板材涨缩、碾磨表面粗糙度、研 磨量、碾磨成本费、金属薄板工作能力及碾磨轮配对性这些各类特点给予规定并严苛管控，即可提高总体制造合格率，常见于里层塞孔碾磨制造之机器设备有：

（1） Belt Sander 研磨设备。

（2） 全自动变压式研磨设备。

本企业并无过多工作经验在Belt Sander 研磨设备层面，因而仅就全自动变压式研磨设备做表明，用以全自动变压式研磨设备的碾磨轮有瓷器碾磨轮与不织布手工碾磨轮；整体而言瓷器碾磨轮有着较好的钻削工作能力，碾磨后 管口表层不容易留有凹痕，但较贵、使用期限较短为其缺陷。不织布手工碾磨轮一样具有优质之钻削工作能力，但因其结构要素碾磨后较易于留有管口凹痕，若单就成本费方 面来做考虑到其价钱远远地小于瓷器碾磨轮；业者可依某些塞孔特点之要求挑选最合适具体工作情况之碾磨轮组成。在家具板材的涨缩控制层面，经检测以四轴碾磨后；将内 多层板转90°再经过后四轴碾磨，可获得最好的碾磨表面粗糙度及涨缩操纵；针对管口的伤害也可分派承担，防止集中化单一方位。

六 结果

目前里层塞孔制造不管在机器设备、原原材料与碾磨方法等，均有各种各样不一样特性的供应商可给予挑选，业者可依具体要求找寻最合适之机器设备、原材料与提升之生产制造标准以开展里层塞孔工作。

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