周文木 劉錦鋒 張良靜 丁 楊

（江南計(jì)算技術(shù)研究所，江蘇 無錫 214083）

隨著電子產(chǎn)品高密度化、高速化發(fā)展，高端芯片集成度逐步提高、尺寸越來越大，F(xiàn)CBGA（倒裝球柵陣列）封裝載板的I/O引腳節(jié)距（pitch）越來越小，促使作為各類元器件互聯(lián)載體的印制電路板層數(shù)越來越高、厚徑比（AR）越來越大、BGA孔及連接盤節(jié)距越來越小，目前印制板BGA尺寸55 mm×55 mm以上、連接盤節(jié)距0.8 mm甚至更小、盤或孔間夾1根或以上線路已屬常規(guī)設(shè)計(jì)，這樣的設(shè)計(jì)對(duì)原來傳統(tǒng)的過孔—連接盤雙盤結(jié)構(gòu)提出巨大挑戰(zhàn)?？紤]布線空間，采用多次埋盲孔、深微孔或HDI（高密度互聯(lián)板）結(jié)構(gòu)提高布線密度和提高信號(hào)完整性已越來越普遍；直接將導(dǎo)通孔或微盲孔布設(shè)在連接盤中，這種結(jié)構(gòu)稱為盤下孔或盤中孔（Via-in-Pad，VIP），考慮到VIP表面在后續(xù)需貼裝元器件，必須在樹脂塞孔表面進(jìn)行蓋覆填孔電鍍（Plated over Filling Via，POFV），兩類設(shè)計(jì)對(duì)比見圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)雙盤結(jié)構(gòu)與單盤盤中孔結(jié)構(gòu)對(duì)比

單盤盤中孔制造工藝流程相對(duì)復(fù)雜，通常需要經(jīng)過鉆孔、多次沉銅電鍍、樹脂塞孔、研磨等流程來保證其良好的平整性。單盤盤中孔品質(zhì)管控要求嚴(yán)格，過孔蓋覆鍍層必須完整密實(shí)、銅厚余量足夠、不能有明顯的凹陷或凸起。隨著超大規(guī)模集成電路功耗越來越大，印制板BGA焊接過程受熱和長(zhǎng)期使用熱量聚集效應(yīng)明顯，POFV工藝的耐熱性要求不斷提高，否則可靠性失效風(fēng)險(xiǎn)大增。

本文主要針對(duì)信息通信設(shè)備、軍品及以上等級(jí)裝備用高可靠性印制板BGA單盤盤中孔設(shè)計(jì)，結(jié)合筆者多年工作實(shí)際，從行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的解讀、復(fù)雜疊層結(jié)構(gòu)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)符合性的挑戰(zhàn)、研磨及塞孔方式對(duì)盤中孔平整性及非塞孔的影響、相關(guān)缺陷對(duì)本身可靠性及后端可焊接性的影響等角度進(jìn)行分析和研究，最終形成該類印制板單盤盤中孔品質(zhì)管控要點(diǎn)，以提高產(chǎn)品可靠性。

1 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)盤中孔驗(yàn)收的相關(guān)規(guī)定

銅包覆鍍層（copper wrap plating）（以下稱Wrap鍍層）為導(dǎo)通孔塞孔后，銅蓋覆鍍層與基底銅箔之間的銅鍍層；銅蓋覆鍍層（copper cap plating）（以下稱Cap鍍層）為導(dǎo)通孔塞孔后，覆蓋在導(dǎo)通孔塞孔材料和銅包覆鍍層上的表面銅鍍層，見圖2所示。

圖2 盤中孔銅包覆鍍層和銅蓋覆鍍層示意圖

1.1 最新國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB9491-2018（微波印制板通用規(guī)范）[1]對(duì)銅包覆鍍層要求

（1）除另有規(guī)定，銅包覆鍍層（鍍覆孔表面和拐角的銅鍍層連續(xù)區(qū)）厚度應(yīng)不小于0.012 mm，包括導(dǎo)通孔、機(jī)械盲孔或埋孔、微盲孔或埋孔；

（2）有環(huán)寬要求時(shí)，銅包覆鍍層應(yīng)至少延伸出0.025 mm；

（3）由于加工處理（研磨、蝕刻、整平等）造成表面銅包覆鍍層厚度的減少應(yīng)不大于規(guī)定值的20%。

1.2 GJB9491-2018對(duì)填塞孔的蓋覆鍍層要求

（1）除另有規(guī)定，銅蓋覆鍍層厚度應(yīng)不小于0.012 mm；

（2）除另有規(guī)定，所有需填充的導(dǎo)通孔應(yīng)進(jìn)行銅蓋覆電鍍保護(hù)，電鍍銅表面應(yīng)平坦，銅蓋覆鍍層凹陷深度應(yīng)不大于0.076 mm、凸起高度應(yīng)不大于0.050 mm，應(yīng)無露樹脂的空洞；

（3）允許銅蓋覆鍍層與填塞材料之間有分離，但不允許銅蓋覆鍍層與底部鍍層之間有分離。

最新版尚未發(fā)布的GJB 362C中已對(duì)Wrap鍍層和Cap鍍層做了相關(guān)細(xì)化規(guī)定，與GJB 9491-2018一致（見表1所示）。

表1 盤中孔Wrap鍍層和Cap鍍層幾類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)比

IPC 6012C-2010（剛性印制板資格和性能規(guī)范）[2]3級(jí)品（Class 3）對(duì)銅包覆鍍層和銅蓋覆鍍層的規(guī)定與GJB9491-2018類似，但對(duì)于通孔、埋孔和盲孔的Wrap鍍層規(guī)定更為細(xì)化，具體見表2所示。同時(shí)，IPC 6012C-2010對(duì)Wrap鍍層最小要求規(guī)定已考慮加工處理造成鍍層減少的情況，這點(diǎn)與GJB9491-2018不同。GJB 362B-2009（剛性印制板通用規(guī)范）[3]、QJ 831B-2011（航天用多層印制電路板通用規(guī)范）[4]因更新較慢，標(biāo)準(zhǔn)中尚未涉及相關(guān)規(guī)定，急需細(xì)化完善相關(guān)規(guī)定。

表2 IPC 6012C對(duì)通孔、埋孔和盲孔的Wrap鍍層最小要求規(guī)定

需要特別說明的是，IPC與GJB相關(guān)規(guī)定考慮的均是通用情況，是印制板產(chǎn)品的最低要求，POFV工藝連接盤表面可能直接覆蓋防焊絕緣層或開窗焊接元器件，即使焊接元器件，對(duì)于分立的阻容或電感器件和大規(guī)模集成電路封裝體應(yīng)針對(duì)具體情況區(qū)別對(duì)待，至少大規(guī)模集成電路封裝體的相關(guān)要求應(yīng)明顯高于標(biāo)準(zhǔn)通用規(guī)定。

2 多次埋盲孔結(jié)構(gòu)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)符合性的挑戰(zhàn)

2.1 多次埋盲孔結(jié)構(gòu)表層銅層情況分析

對(duì)于1次壓合通孔結(jié)構(gòu)印制板，可以通過層壓后減薄表面基底銅的方式保證同時(shí)符合Cap鍍層和Wrap鍍層；但對(duì)于超高厚徑比（厚徑比≥15:1）、表層有密集精細(xì)線路且有1階及以上盲孔結(jié)構(gòu)的印制板，這將是個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。由于表層需控制蝕刻基銅，難以對(duì)基底銅箔、不同互聯(lián)結(jié)構(gòu)的盲孔Wrap鍍層、通孔Wrap鍍層、通孔Cap鍍層進(jìn)行合理分配。以一款1階盲孔、2次層壓、表層完成銅厚為40～45 μm的軍用印制板為例，若基底銅箔層壓后減薄至10 μm，則要求整板面盲孔Wrap鍍層、通孔Wrap鍍層和通孔Cap鍍層嚴(yán)格限定為12 μm，這對(duì)于多次電鍍、多次研磨的印制板產(chǎn)品幾乎沒有可能，印制板加工過程表層的銅厚極差已經(jīng)超出理論值。再以圖3所示的疊層的印制板為例，頂面L1經(jīng)過L1-4、L1-8盲孔單元的電鍍、樹脂塞孔和L1-10通孔單元的電鍍、樹脂塞孔、Cap電鍍，頂面L1嚴(yán)重偏厚，且與底面L10銅厚差異過大，若頂面采用掩孔減薄銅方式，勢(shì)必造成盲孔或通孔Wrap鍍層缺失問題。

圖3 2階盲孔、3次壓合印制板疊層舉例

2.2 復(fù)雜疊層結(jié)構(gòu)中Cap鍍層與Wrap鍍層優(yōu)先原則

那么如何對(duì)一次及以上盲孔結(jié)構(gòu)的印制板確保產(chǎn)品的可靠性呢？筆者所在單位曾設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過兩類情況的耐熱性可靠性，具體介紹如下。

（1）盲孔或通孔Wrap鍍層缺失，但Cap鍍層足夠（盲孔Cap鍍層=通孔Wrap鍍層+通孔Cap鍍）；

（2）通孔Wrap鍍層滿足規(guī)定，但Cap鍍層不足。通過有鉛或無鉛10次回流焊、1000次溫度沖擊后通斷測(cè)試及顯微剖切、3次及以上288 ℃、10s熱應(yīng)力漂錫試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

針對(duì)（1）所述情況，選擇兩款采用知名低CTE品牌樹脂塞孔印制板產(chǎn)品進(jìn)行耐熱性試驗(yàn)，一款為6層、170 ℃高Tg常規(guī)FR-4材料印制板（不含BGA），盲孔單元板厚約0.95 mm，最小機(jī)械盲孔為0.35 mm，因減薄銅和多次研磨造成盲孔表層位置無Wrap鍍層，但Cap鍍層厚約40 μm。該樣品進(jìn)行10次有鉛回流焊+1000次溫度沖擊（-40～150 ℃）后，通斷測(cè)試結(jié)果仍合格，對(duì)盲孔位置進(jìn)行顯微剖切，未發(fā)現(xiàn)孔口拐角及Cap鍍層位置存在鍍層分離等失效現(xiàn)象，見圖4、圖5所示。另一款為26層、180 ℃高Tg高速材料印制板（含0.8 mm 節(jié)距的單盤盤中孔BGA），總板厚約4 mm，BGA位置通孔為0.25 mm，因多次減薄銅和研磨造成通孔表層位置無Wrap鍍層，但Cap鍍層厚約44 μm，該樣品分別進(jìn)行10次無鉛回流焊試驗(yàn)、3次288 ℃@10 s熱應(yīng)力漂錫試驗(yàn)、5次無鉛回流焊+3次手工解焊模擬返工試驗(yàn)，通斷測(cè)試及四線測(cè)試結(jié)果仍合格，BGA位置顯微剖切未發(fā)現(xiàn)孔口拐角及Cap位置存在鍍層分離等失效現(xiàn)象，見圖5所示。

圖4 盲孔Wrap鍍層缺失樣品經(jīng)有鉛10次回流焊+1000次溫度沖擊后剖切圖

圖5 通孔Wrap鍍層缺失樣品經(jīng)5次無鉛回流焊+3次手工解焊后剖切圖

針對(duì)（2）所述情況，若盤中孔連接盤為防焊開窗設(shè)計(jì)，當(dāng)印制板最終表面處理后Cap鍍層低于8 μm時(shí)焊接后無法進(jìn)行返修處理，再次返修發(fā)現(xiàn)元器件底部焊接空洞風(fēng)險(xiǎn)極大，外部的劃傷、擦花等也會(huì)加劇這種異常發(fā)生的概率。

基于上述試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)于含盲孔單元的復(fù)雜疊層結(jié)構(gòu)，當(dāng)出現(xiàn)Wrap鍍層缺失或厚度不滿足要求時(shí)，其對(duì)應(yīng)盲孔應(yīng)當(dāng)有足夠的Cap鍍層厚度。按筆者單位經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于IPC 2級(jí)品，推薦盲孔Cap鍍層應(yīng)保證最少24 μm（IPC 3級(jí)的2倍），對(duì)于IPC 3級(jí)或GJB以上等級(jí)產(chǎn)品，推薦盲孔Cap鍍層應(yīng)保證最少36 μm（IPC 3級(jí)的3倍）。因此，復(fù)雜疊層結(jié)構(gòu)盲孔表層Cap鍍層和Wrap鍍層兩者無法兼顧時(shí)，應(yīng)采取Cap鍍層優(yōu)先并大幅增厚的原則。

3 研磨及塞孔方式對(duì)盤中孔平整性及非塞孔的影響

3.1 研磨方式的影響及工藝流程優(yōu)化

印制板樹脂塞孔、烘烤固化后需將孔口高出的樹脂研磨干凈，業(yè)內(nèi)主流的研磨設(shè)備包括刷輪研磨機(jī)和砂帶研磨機(jī)，對(duì)樹脂研磨有不織布研磨、陶瓷研磨和砂帶研磨三種。塞孔樹脂研磨需遵循一個(gè)原則：即保證磨輥與板面有最大的接觸面積[5]。不織布材質(zhì)軟、成本低、與板面貼敷性好，但切削能力最差，研磨過程中刷輥磨料有一部分會(huì)進(jìn)入非塞孔的大孔內(nèi)，多次反復(fù)研磨會(huì)造成大孔拐角孔口銅薄、變形、甚至漏基材等嚴(yán)重問題。陶瓷材質(zhì)堅(jiān)硬、成本高、切削能力強(qiáng)、研磨效率高且非塞孔孔損小，但與板面貼敷性最差，研磨過程對(duì)板面平整性要求極高，而高多層印制板板厚極差較大，研磨過程需經(jīng)常性整刷處理，單獨(dú)使用不太適合。砂帶材質(zhì)軟、成本中等、更換方便、切削能力相對(duì)較好、與板面貼敷性最好，業(yè)界廣泛使用。三種研磨方式對(duì)比情況見表3所示。

表3 外層通孔樹脂研磨方式對(duì)比

高多層印制板線路層間填膠壓合過程，通常造成拼板邊緣和BGA區(qū)域較薄、板中間位置較厚，對(duì)于一款20層、板厚3 mm左右的印制板，板厚極差甚至達(dá)到0.3 mm以上；為提高高厚徑比小孔電鍍滲鍍能力，電鍍完成后通常會(huì)出現(xiàn)孔口“倒高腳酒杯”狀，即孔口相對(duì)大銅面適當(dāng)塌陷。這兩個(gè)因素造成高多層、高厚徑比印制板研磨干凈程度不理想，在小孔邊緣存在樹脂殘留的風(fēng)險(xiǎn)，在印制板板邊緣和密集BGA位置尤為明顯，在表層銅蓋覆鍍層與底部包覆鍍層間存在樹脂殘留，這會(huì)降低小孔耐熱可靠性。據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn)，可以利用不同研磨方式的優(yōu)點(diǎn)，采取組合研磨方式既提高效率，又最大限度去除樹脂，如陶瓷粗磨+砂帶精磨+高切削力不織布拋光方式。業(yè)內(nèi)有采用砂帶研磨+高切削力不織布研磨組合方式，解決密集孔邊緣樹脂研磨不凈的難題[6]；也有采用樹脂預(yù)固化后先進(jìn)行研磨、然后再次熱固化方式，減輕堅(jiān)硬樹脂研磨難度，從而減少研磨不凈問題[7]，但需特別注意該方式可能造成樹脂與孔壁銅之間出現(xiàn)縫隙，樹脂完全固化后再研磨能夠提高樹脂與孔壁間的結(jié)合力。

3.2 塞孔方式的影響及干膜組合工藝流程優(yōu)化

高多層、高厚徑比印制板通常含有樹脂填塞的導(dǎo)通過孔、非填塞的壓接器件孔和安裝大孔，有兩種常見做法：一種是整板塞孔工藝，即在印制板上先鉆出需要填塞樹脂的所有孔，孔金屬化并填塞樹脂后再鉆其他孔并進(jìn)行二次去鉆污、沉銅、全板電鍍（同時(shí)起蓋覆電鍍功能）等流程；另一種是選擇性塞孔工藝，即在印制板上一次性將所有孔鉆出，然后經(jīng)一次去鉆污、沉銅、全板電鍍、選擇性塞孔、蓋覆電鍍前粗化、蓋覆電鍍等流程。后者相對(duì)前者：（1）少了非填塞孔鉆孔流程，孔位精度更佳，表層圖形對(duì)位更優(yōu)，極少出現(xiàn)BGA位置因系統(tǒng)偏位造成漏出塞孔樹脂現(xiàn)象；（2）為控制表層蝕刻基銅，前者樹脂塞孔后需進(jìn)行掩孔減薄銅和研磨流程，Warp鍍層不足或缺失風(fēng)險(xiǎn)較大，后者少了非填塞孔全板電鍍流程，表面銅厚增加更少且均勻性更好，更有利于表層精細(xì)圖形蝕刻；（3）后者蓋覆電鍍前粗化與前者二次去鉆污采用方法及參數(shù)要求不同，后者只考慮塞孔樹脂表面與Cap鍍層的結(jié)合力，通常只走濕法高錳酸鹽適當(dāng)粗化即可，而前者通常走等離子體去鉆污+濕法高錳酸鹽組合粗化處理方式，前者對(duì)塞孔樹脂表面攻擊更大，凹陷相比更為明顯；（4）因后者有大小孔共鍍，且還有蓋覆電鍍、圖形電鍍等流程，非填塞的壓接孔和安裝大孔完成銅厚偏厚，相比填塞樹脂的小孔孔壁銅至少增加25 μm，對(duì)于鉆孔設(shè)計(jì)預(yù)大空間小的情況實(shí)現(xiàn)難度較大。

業(yè)內(nèi)針對(duì)選擇性塞孔工藝及提高研磨效率提出一些改良方法，特別是干膜流程的應(yīng)用。劉東[8]公開了一種對(duì)線路板導(dǎo)電孔進(jìn)行樹脂塞孔的制造工藝，通過在板面貼干膜并開窗進(jìn)行選擇性塞孔，樹脂塞孔后先低溫烘烤預(yù)固化，再打磨去除板面殘留樹脂并褪膜，最后高溫烘烤固化樹脂，該專利采用控制樹脂固化程度降低研磨難度并減弱高溫烘烤對(duì)干膜褪膜性能的影響。李沖[9]等針對(duì)階梯結(jié)構(gòu)PCB板的真空塞孔流程，采用貼膜、塞孔、固化、研磨、褪膜等流程，對(duì)比研究了聚酯膜和干膜對(duì)凹陷樹脂研磨的改善效果，并提出了采用高濃度強(qiáng)堿提升褪膜效果。葉非華[10]等也提出在板面貼干膜開窗進(jìn)行選擇性塞孔且在樹脂磨板后再褪去可以提高研磨效率、去除干凈板面殘留樹脂，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：無論是氫氧化鈉還是有機(jī)胺褪膜液，高溫烘烤對(duì)干膜本身褪膜性能沒有明顯影響，褪膜時(shí)間幾乎不變；高溫固化時(shí)干膜與樹脂的接觸面發(fā)生了一定程度的共混合化學(xué)反應(yīng)，磨板時(shí)必須將干膜表面的殘留樹脂層以及干膜與樹脂接觸面的共混層都去除干凈。張義兵[11]等公開了一種單鍍孔+選擇性樹脂塞孔工藝，該專利采取印制板一次去鉆污、沉銅后先閃鍍4 μm薄銅層，然后表層制作干膜單鍍孔圖形，通過單鍍孔方式僅加厚填塞樹脂的小孔孔壁銅厚至要求值，再進(jìn)行褪膜、選擇性樹脂塞孔、研磨等流程，且要求磨掉樹脂并精確磨去2 μm銅層，該方法可以有效解決非塞孔鉆孔預(yù)大難題。

筆者所在單位經(jīng)過系列研究發(fā)現(xiàn)，精確研磨控制難度較大，研磨后包覆鍍層不足甚至完全缺失，上述單鍍孔+選擇性樹脂塞孔可進(jìn)一步優(yōu)化，如在單鍍孔后，不褪膜直接進(jìn)行選擇性塞孔、烘烤固化、砂帶粗磨，然后再進(jìn)行褪膜、細(xì)砂帶精磨等流程，干膜層可以適當(dāng)墊平開大窗單鍍孔后孔口環(huán)狀凸起，更有力于樹脂填塞，且較好保護(hù)非塞孔流入樹脂、閃鍍層研磨過度孔口銅缺失及Warp鍍層缺失等問題。

同時(shí)，針對(duì)高多層、高厚徑比印制板研磨后小孔邊緣樹脂殘留問題，采用干膜掩孔減薄銅方式，將所有孔周圍的銅層減薄一定厚度，然后再次進(jìn)行砂帶精磨，該方法優(yōu)勢(shì)非常明顯。另外，在常規(guī)選擇性樹脂塞孔完成后，采用貼干膜對(duì)非塞孔開小窗精確控制減薄孔壁銅的方法，也可有效解決非塞孔鉆孔預(yù)大難題。利用不同種類干膜影像轉(zhuǎn)移流程、利用組合研磨方式可以最大限度滿足非塞孔鉆孔預(yù)大、非塞孔拐角孔損、Wrap鍍層完整性及Cap鍍層平整性等各種要求，具體整理后見下表4。

表4 不同塞孔及研磨方式對(duì)銅鍍層影響

4 盤中孔相關(guān)缺陷對(duì)印制板焊接的影響

4.1 銅蓋覆鍍層偏薄或局部缺失易造成焊接后焊點(diǎn)空洞異常

大規(guī)模集成電路封裝體在印制板上焊接后，經(jīng)X-Ray檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)印制板BGA位置部分焊點(diǎn)出現(xiàn)明顯“吹泡”（空洞）現(xiàn)象，局部加熱拆除封裝體后，對(duì)印制板BGA位置顯微切片分析，發(fā)現(xiàn)焊點(diǎn)空洞位置的銅Cap鍍層有局部缺失現(xiàn)象。

4.2 銅蓋覆鍍層品質(zhì)管控措施

若出現(xiàn)上述異常需進(jìn)行封裝體替換返修，甚至?xí)霈F(xiàn)反復(fù)解焊—焊接過程，針對(duì)無阻擋層焊接及焊盤除錫過程均會(huì)造成銅蓋覆鍍層損耗問題，經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試每進(jìn)行1次返修將造成2 μm～4 μm銅損耗；針對(duì)不同類型BGA印制板產(chǎn)品，需留夠返修余量，尤其對(duì)于采用無阻擋層表面處理方式的印制板，如（有機(jī)保焊膜）OSP、熱風(fēng)整平、化錫、化銀等。因此，對(duì)于IPC 3級(jí)或軍品級(jí)以上焊盤無阻擋層印制板，在保證Wrap鍍層厚度的前提下，Cap鍍層成品最低驗(yàn)收厚度=12 μm+3 μm×最大返修次數(shù)。

另外，印制板蓋覆電鍍后至成品會(huì)經(jīng)過研磨、外層貼膜前處理、圖形電鍍前微蝕、褪錫、防焊前處理、最終表面處理前微蝕等流程，這些流程均會(huì)造成加工過程銅鍍層損耗問題，需要在蓋覆電鍍時(shí)留足加工損耗余量。因此，對(duì)于該類印制板，在保證Wrap鍍層厚度的前提下，Cap鍍層最低電鍍厚度=加工過程損耗厚度+12 μm+3 μm×最大返修次數(shù)。

需要特別注意的是，四線測(cè)試、通斷測(cè)試、在線板內(nèi)阻抗測(cè)試、耐高壓測(cè)試等均會(huì)涉及探針扎向焊盤的情況，探針端部形狀、測(cè)試力度等都會(huì)影響到銅鍍層厚度，一方面測(cè)點(diǎn)盡可能避開焊盤中間有效塞孔位置，另一方面完善各類測(cè)試的細(xì)節(jié)，確保不會(huì)因測(cè)試過程造成明顯點(diǎn)狀凹陷。同時(shí)，需要采用真空塞孔、自動(dòng)光學(xué)掃描等設(shè)備，完善外層對(duì)單盤盤中孔，特別是大BGA區(qū)域單盤的檢測(cè)，避免加工過程的擦傷、劃傷、扎傷等各類異常。高可靠性印制板BGA位置單盤盤中孔品質(zhì)管控主要要求概括如表5所示。

表5 高可靠性印制板BGA位置單盤盤中孔品質(zhì)管控主要要求

5 總結(jié)

（1）在信息電子設(shè)備及軍品以上等級(jí)裝備印制板中盤中孔設(shè)計(jì)越來越普遍，已有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)IPC6012C、GJB9491等對(duì)盤中孔涉及的Cap鍍層和Wrap鍍層均有詳細(xì)的厚度、形貌等品質(zhì)規(guī)定；而剛性印制板GJB及QJ標(biāo)準(zhǔn)尚未涉及相關(guān)內(nèi)容，急需修訂完善。現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)僅可作為最低要求，需根據(jù)不同類型印制板和元器件等情況細(xì)化具體驗(yàn)收規(guī)定。

（2）對(duì)于含盲孔單元復(fù)雜疊層結(jié)構(gòu)的印制板，盲孔表層Cap鍍層和Wrap鍍層兩者無法兼顧時(shí)，應(yīng)采取Cap鍍層優(yōu)先并大幅增厚的原則，當(dāng)出現(xiàn)Wrap鍍層不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，推薦Cap鍍層推薦做到36 μm以上。

（3）推薦采用組合研磨方式解決密集孔邊緣樹脂研磨不凈的難題；另外，推薦采用干膜掩孔減薄銅方式，徹底解決高多層、高厚徑比印制板研磨不凈的難題。采用1次鉆孔選擇性樹脂塞孔工藝可提高盤中孔表面平整度、整體對(duì)位精度和Wrap鍍層厚度；利用不同種類干膜圖像轉(zhuǎn)移流程、利用組合研磨方式可以最大限度滿足非塞孔鉆孔預(yù)大、非塞孔拐角孔損、Wrap鍍層完整性及Cap鍍層平整性等各種要求。

（4）Cap鍍層偏薄或局部缺失易造成焊接后焊點(diǎn)空洞異常，加工過程及焊接返修均會(huì)造成Cap鍍層損耗問題，需要留足冗余量，且注意過程檢測(cè)探針扎傷焊盤或生產(chǎn)過程板面劃傷問題管控。