聶小潤 陳 煉 劉俊峰
(珠海杰賽科技有限公司,廣東 珠海 519170)
(廣州杰賽科技股份有限公司,廣東 廣州 510310)
隨著信息化產(chǎn)業(yè)的不斷推動,數(shù)字信號傳輸?shù)乃俣仍絹碓娇?、頻率越來越高,傳統(tǒng)設(shè)計的印制電路板(PCB)已經(jīng)不能滿足這種高頻電路的需要。為信號的完整性,PCB中的導(dǎo)通孔(PTH)中無用的孔銅部分需要去除,于是用背鉆的方法去掉孔中多余的鍍銅層。PCB多數(shù)設(shè)計采用高速材料,再搭配背鉆工藝,以減小過孔Stub帶來的“殘樁效應(yīng)”來保證信號的完整性。但受高密度元器件封裝技術(shù)限制,背鉆孔需要進行樹脂塞孔。
樹脂塞孔的技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)逐漸被許多用戶所接受,并不斷在一些高端產(chǎn)品上發(fā)揮其不可或缺的作用,尤其廣泛運用于盲埋孔、HDI、背鉆孔等產(chǎn)品,這些產(chǎn)品涉及到通訊、軍事、航空、電源、網(wǎng)絡(luò)等行業(yè),由此帶來背鉆孔塞孔樹脂與銅皮分離就成為需要解決的課題。
在熱處理過程中,隨著熱脹冷縮,塞孔樹脂與覆蓋在樹脂上面的銅由于膨脹系數(shù)差異而產(chǎn)生的拉扯力,外加背鉆孔基材內(nèi)可能存在的水氣對樹脂的膨脹力,而塞孔樹脂與覆蓋在樹脂上面的銅之間的結(jié)合力無法對抗以上的兩種力,從而導(dǎo)致背鉆孔塞孔樹脂與銅皮分離。背鉆孔見圖1。
圖1 背鉆孔及塞孔
從背鉆孔塞孔樹脂與銅皮結(jié)合力和熱應(yīng)力兩方面綜合考慮,導(dǎo)致背鉆孔塞孔樹脂與銅皮分離的主要因子有:板材類型、樹脂類型、背鉆孔大小、背鉆孔深度等方面進行分析。
板材類型的試驗見表1所示;樹脂類型的試驗見表2所示;背鉆孔大小的試驗見表3所示;背鉆深度試驗見表4所示。
(1)不同板材類型、不同樹脂類型、不同背鉆孔大小、不同背鉆孔深度的影響(見圖2)。
表1 不同板材類型的試驗結(jié)果
表2 不同樹脂類型的試驗結(jié)果
表3 不同背鉆孔大小的試驗結(jié)果
表4 不同背鉆深度的試驗結(jié)果
圖2 不同因素的效應(yīng)
(2)在不同板材類型、不同樹脂類型、不同背鉆孔大小、不同背鉆孔深度因素中,對于背鉆孔塞孔樹脂與銅皮分離的主要影響因素為板材類型。
(3)特殊板材的Tg后膨脹系數(shù)為0.02%/℃左右,而樹脂油墨的Tg后膨脹系數(shù)為0.01%/℃左右,兩者的膨脹系數(shù)相差較大,導(dǎo)致背鉆孔塞孔樹脂與銅皮分離,而FR-4板材膨脹系數(shù)與樹脂油墨的膨脹差別不大就不會出現(xiàn)分離問題。
對背鉆孔塞孔樹脂與銅皮分離的主要因子板材類型、樹脂類型、背鉆孔大小、背鉆孔深度進行試驗,總結(jié)出背鉆孔塞孔樹脂與銅皮分離的主要影響因素為板材類型。