印制电路板高厚径比孔的树脂塞孔裂纹产生机理分析

崔正丹 胡军辉

（深圳市百柔新材料技术有限公司，广东 深圳 518100）

0 前言

目前5G商用过程中对终端电子消费类（智能手机、穿戴式设备等）、大数据处理与传输通信设备（含服务器，交换机等），自动驾驶毫米波硬件（激光雷达等）带来巨大的发展空间。作为电子设备基础件的印制电路板（PCB）同步快速发展与产品升级。

随着PCB朝着高速化以及高密度化的趋势发展，给PCB材料以及制造工艺带来挑战与机遇。在高速材料方面，基材树脂体系采用聚苯醚（PPE）、聚四氟乙烯（PTFE）等，给PCB机械加工以及树脂塞孔工艺带来挑战（见图1所示）；同时PCB高密化趋势使得BGA（球珊阵列）VIP（Via in Pad）设计成为主流[1]， BGA 节距(pitch)设计由1.0 mm减小至0.80 mm甚至0.65 mm； PCB机械通孔孔径变得越来越小，由0.20 mm向0.15 mm转变，高端通信PCB领域层数设计不断增加，通孔厚径比进一步提升，最大厚径比（AR）甚至达到40:1；同时为保障过孔高速信号的完整性，背钻技术被广泛应用[2]。背钻技术以及加上高厚径比孔结构的技术趋势，给通孔以及背钻孔的树脂塞孔工艺带来挑战，主要体现在塞孔后树脂填塞饱满度以及树脂裂纹缺陷（见图2所示）、树脂与铜结合力等方面。

图1 高厚径比树脂塞孔截面

图2 塞孔树脂裂纹截面

PCB树脂塞孔工艺领域，采用真空树脂塞孔工艺成为主流，应对高厚径比PCB产品具有较好的填塞性能与产品良率。虽然树脂塞孔空洞与凹陷等填塞完整性问题在塞孔设备和工艺等不断优化背景下已经取得较大进步。但树脂塞孔材料以及高厚径比条件下出现树脂裂纹比例越来越高，给高端通信PCB产品可靠性带来较大的品质隐患，越来越受到PCB制造商的重视。……