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盘中孔的可制造设计规范

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发表于 2022-11-2 13:27 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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本帖最后由 sugarbabysu 于 2022-11-2 13:28 编辑 5 `$ `) _+ P" Q- A* q# P/ w/ Y
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什么是盘中孔?盘中孔是指过孔打在焊盘上,通常是指SMD及BGA焊盘,简称VIP(via in pad)。插件孔的焊盘不能称为盘中孔,因插件孔焊盘需插元器件焊接,所有插件引脚焊盘上都有孔。
0 W8 B1 o. R* d: `2 M
随着电子产品向轻、薄、小的方向发展, PCB板也推向了高密度、高难度发展,因此元器件的体积也在逐渐变小。例如:BGA元器件的封装小,引脚的间距随之变小。引脚间距小则封装里面的引脚难以布线,需换层打孔布线。
* @; |! a1 M/ a, q
在BGA引脚间距小无法扇出时,解决的方法只有一种,哪就是打盘中孔。还有就是BGA背面放置滤波电容,当BGA引脚多时背面的滤波电容无法避开引脚扇出的过孔,只能接受滤波电容的焊盘上打孔。因此盘中孔存在两种情况,一种是在BGA焊盘上,一种是在贴片的焊盘上。

7 L* [* @7 D5 X
在此建议在间距足够的情况下,尽量不要设计盘中孔,因为制造盘中孔成本非常高,生产周期很长。

# b6 t$ k! A0 H5 ^5 }, Z4 {4 A' R
盘中孔的设计
  z: E  u( t) G5 H: V' s0 V
1 [2 i& j( t  G7 y' s
无需设计盘中孔

$ Z0 W, g4 M& z; k  G9 }在进行PCB布线之前,都需要先做扇出工作,方便内层布线。对于BGA类的器件扇出,引脚数目太多,而却BGA区间必须要扇孔在焊盘之间的中心位置。关于BGA扇出的设置参数,过孔0.15-0.2mm,线宽3-4mil,孔环0.3-0.4mm,因此BGA引脚间距需要大于0.35mm,方可正常扇出。

" d/ o: Q4 V# l" s( S- R  m
需设计盘中孔
+ o* t) g6 `4 A: {+ n2 o7 G" w* s
BGA扇出前,我们需要对via孔的孔径进行设置,否则孔径不合适也不能有效扇出,或者扇出结果不正常。当BGA引脚间距过小无法扇出时,需设计盘中孔,从内层走线或者BGA器件的底层走线。- K5 J$ `% d* j( f7 i3 z

, R1 I1 l5 [9 [( c3 v' x4 }3 R5 [
盘中孔的生产工艺
+ t" S0 H3 g0 j$ P% g. G2 L2 z
1、BGA上面的过孔一般定义为盘中孔,需要塞树脂,树脂上面电镀盖帽方便客户焊接。客户有要求BGA上面的孔不塞孔的除外。
" ]' @) u' g% v5 _5 H2、除BGA以外,当客户要求所有过孔树脂塞孔时,贴片上面的过孔同样定义为盘中孔。

/ _9 t, s, s1 a0 e7 t7 h( u. [2 P1 E4 K9 U8 z
盘中孔定义
2 m. W7 O- \2 N: Z  O% I# Y
生产工艺流程

4 y" O9 M/ b+ E, m* G% A) B. _钻盘中孔→镀孔铜→塞树脂→固化→打磨→减铜→去溢胶→钻其它非盘中孔(通常指元件孔和工具孔)→镀孔铜和VCP面铜→正常流程……
0 g6 ~6 g6 @) I% V5 J; W/ l, Z. \
塞孔工艺能力
% y# v$ ]0 ^) C/ Y4 {) l1 }

4 J5 c& d2 w+ `" T1 C; m2 @
盘中孔的讲解
! [! w" k* j$ U* w/ J

. y; a6 F# V& v, y% E0 J! ]* n9 ~! t  ]8 Q9 V9 d. b
01
BGA上的盘中孔
一般器件的封装引脚少无需设计盘中孔,BGA器件的引脚多扇出的过孔占用布线的空间,如果把过孔设计为盘中孔,孔打在BGA 焊盘上则可以预留出布线的空间,当引脚间距过小无法布线时设计盘中孔,从其他层布线。
$ m: c  V$ R. j" x
; C" A" T+ i! e! D  N. {9 `
02

* c& x4 y) e7 F# x9 {# Y# w
9 e0 S: \. x$ v+ a; W' J/ {4 s
滤波电容上的盘中孔

& U% G/ s* }9 B/ k$ RBGA器件内走线需要打很多过孔时,BGA器件背面塞滤波电容很难避开过孔。因此过孔打在焊盘上面,成为盘中孔。
" L0 t4 y5 _2 |! d$ ?; h0 R
" R0 G6 k: s. ~4 n' [: ^. M
  f# J' F8 I  S
03
不做盘中孔工艺( X* F0 F9 F; `, ~3 D
盘中孔需树脂塞孔,然后塞的树脂上面镀上铜才利于焊接。当盘中孔没做盘中孔工艺,不做塞孔的结果是焊接面积小,孔内藏锡珠或爆油现象,导致虚焊。# i' B. A5 X- E! c  u6 @- Q
+ d8 {. X0 K8 o( {) h6 O

7 ^2 {+ L  `' Y; i1 H  @
04
做盘中孔工艺
BGA焊盘小如再设计盘中孔了,基本上没有了焊接面积。因此盘中孔需要做树脂塞孔,电镀把孔填平才利于焊接,不会出现焊接不良的现象。
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    [LV.1]初来乍到

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    发表于 2022-11-2 15:45 | 只看该作者
    盘中孔就是在焊盘上打孔
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