Page 50 - 電路板季刊第111期
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48  專業技術      盲孔底部分離的判讀與檢討


                分 類                                       功能性
                           •  如:絕緣、結合、填充用樹脂材料,典型常見者如:FR-4等級的環氧樹脂、
                            BT、FR-5等級樹脂、氰酸樹脂、PPO、PI、GE-TECH等等。
                           •  電路板用有機樹脂,多年來始終以熱固型材料為主,因為成品需要應對比較嚴
                            苛的環境考驗。為了環保目標,科學家不斷嘗試可回收利用的材料類型,目前
               有機材料         最大宗使用的環氧樹脂系統,似乎已有可分解回收的技術出現,至於其他混型
                            樹脂到目前還沒有比較有效的回收機制。
                           •  為了符合UL耐燒安全規範,又希望不使用含鹵素的抗燃添加物,電路板基材
                            多數都已採用無鹵抗燃配方。
                           •  這類材料的重要功能在於鍵合、填充,並需要發揮其應有的電氣功能。
                           •  一般多為無機材料:玻璃纖維、石英纖維、無機粉料(玻璃、陶瓷等片狀或圓
                            珠狀材料)。主要功能為提升結構強韌性,同時可以提升耐溫、降低漲縮等功
                            能性。
                           •  近年來由於封裝、組裝朝向大型化、超小化發展,幾何結構要求要有更低膨脹
               強化材料
                            、耐熱、抗彎翹、輔助散熱等特性表現,結構內也搭配導熱、板結構材料。如
                            :金屬內板埋、玻璃板內埋、陶瓷板內埋等等材料結構。
                           •  無機材料是這類構型的主要選擇,主要利用其耐溫、抗拉、抗壓、剛性高、低
                            膨脹等特性。
                           •  這類材料主要以金屬、導電膏為大宗。
              導電、表面
                           •  金、銀、銅、鎳、錫、鈀等是主角,依據其用量、結構位置與發揮功能,對電
               處理材料
                            路板加工、封裝、組裝會產生不同影響。

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                 電路板的電導通結構主要有XY、Z兩個幾何方向構成,XY主要靠金屬線路、圖形
            搭建,Z則要透過通、盲、埋孔建構。因此,如何打通垂直方向的通路,是本文探討的
            主題。
                 由於AI類電路板用量激增,不論HDI板或封裝載板,都開始大量採用低漲縮、高
            強度(剛性)、低阻抗、低耗損的材料。這些訴求從材料的角度看,會出現高強度玻璃纖
            維、填充粉料大增、耐高熱嚴苛樹脂系統等結構配置,這些都會導致機械、雷射鑽孔
            加工的困難性。而低阻抗、低耗損的樹脂系統,又會因為低吸水性、低吸光率,也都
            拉高了孔加工(通盲孔都有)的難度。強化纖維、無機內埋、粉料填充的物理特性提高,

            也同時會讓樹脂與無基材料的鍵合難度提高,這容易讓電路板孔加工困難倍增。
                 為了聚焦,本文不談機械通孔加工的部份,將專注於盲孔(via)的探討。其實英文
            字via的原有意思,是通道(經由)的意思,電路板業者中文翻譯時,延用了過去通孔的
            概念,也稱孔。實際上傳統插件電路板用的孔(Hole)可以稱孔,但縮小後僅提供導電
            功能的通、盲孔理論上應該算通路。這些比較偏理論討論,就不再深究。

                 為了高密度堆疊與信賴度考慮,目前業者在可能的範圍內,不論通、盲孔,都嘗
            試透過電鍍藥水、設備設計、操作參數,盡量將導電空間填滿。這方面雖然電鍍加工
            系統已經算相當成熟,但是當面對孔縱橫比(Aspect Ratio)偏高時,不論加工性與可靠
            度方面,都會面臨挑戰。這也是本文要探討的重點。
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