这种盘中孔的设计方法你是否做过
宣布时间：2022-06-13 17:04
作者：银娱geg优越会科技高速先天生员 王辉东
各人总以为天下完善无暇 ，个个都是王子和灰女人的童话 ，PCB的设计也不破例。
当早晨的太阳照耀在焊接厂的金属门框上 ，反射出一道道耀眼的光线 ，门前的大地连忙展现出了一片美丽的色彩 ，焊接厂内一片忙碌。
PMC的玉人饶萧萧 ，一手拿着PCB板 ，一手拿着手机给客户阿毛打着电话。
阿毛接到玉人的电话 ，心内一阵悸动。
女神是一道光 ，一打电话让你心发慌。
这大清早的打电话 ，要么是好事 ，要么是……
果真不是好事情 ，萧萧让他有空来趟焊接厂 ，在线的板子有点问题。
阿毛到了车间 ，看到自己在线的PCB ，盘中孔上面冒绿漆（油）。
阿毛说了一声：“这……”
他说当初在外面工厂生产时 ，工程师说过 ，孔打SMD盘上 ，做POFV工艺 ，生产流程会变长 ，最少多三天 ，主要是会增添本钱 ，这点老板也体贴。于是阿毛就问工程师有没有又快又不增添本钱的计划。工厂说：“有 ，看我的”。
于是当他收到工厂的EQ ，就是绝不犹豫的回复了个2。
我们先来聊聊盘中孔。
什么是盘中孔
盘中孔 ，顾名思义 ，也就是过孔打在焊盘上 ，此处是指SMD盘 ，通常是指0603及以上的SMD及BGA焊盘 ，通常简称VIP（via in pad）。
有部分客户从交期和本钱方面去思量 ，通常不接纳POFV的工艺 ，而选择绿油塞孔 ，效果对后面焊接造成了很大的压力 ，不良率攀升 ，可靠性降低。阿毛的做法就是一个很好的案例。
看了上面的图片 ，白花花的焊盘中心一点绿 ，是不是要心疼PCBA工厂的同事们一百次。
盘中孔（POFV）的主流程
为了知足焊接的需求和过孔内部的导通 ，我们通常接纳POFV (plate over filled via)工艺,也就是树脂塞孔电镀填平工艺 ，也有工厂叫VIPPO ，许多工厂把POFV工艺叫做树脂塞孔 ，这一点是不严谨的。
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VIP面铜→正常流程……
从上图中我们可以看出来 ，盘中孔流程中 ，PCB的制品面铜被电镀两次 ，一次是盘中孔的孔铜电镀 ，一次是非盘中孔的孔铜电镀。凭证IPC-A-6012内里的二级标准 ，孔铜的厚度为：
那PCB的制品铜厚在基铜的基础上增添了最小40um的厚度。虽然中心有减铜的工艺流程 ，可是不可把PCB面铜减的太薄 ，不然会有分层起泡的危害。
下图为减薄铜引起的PCBA回流焊后起泡的不良。
盘中孔的凹陷度
由于盘中孔内里是先用树脂塞孔后固化 ，再加上打磨 ，因此对装备的要求较量苛刻 ，通常是接纳真空塞孔机加树脂研磨机。现在尚有一些工厂接纳网印的要领去塞树脂 ，导致制品PCB ，有凸起和凹陷。如下图所示。
大部分工程师是见过凹陷的 ，但很少有人见过凸起。为了阻止这两种情形超标 ，对后期PCBA焊接造成影响 ，泛起不良 ，IPC-A-6012内里对这一方面做了划定 ，如下图所示：
从上面的数据来看 ，各人是不是以为IPC给我们的规范很宽松。
通常为了更好的知足焊接需求 ，现在有很多多少客户在做POFV时 ，和工厂接纳AABUS(用户和供应商协商确定)来制订凹陷和镀起的尺寸。现在主流装备用真空塞孔机（二机做业） ，凹陷度可以做到1mil左右。
盘中孔对设计的要求
前面有讲过POFV的流程 ，电镀两次后PCB的面铜（基铜+电镀铜厚）较量厚 ，通常面铜总厚度抵达60um左右(若是不减薄铜 ，制品铜厚将抵达2oz左右) ，以是原稿PCB外层线宽间距小于3.5/3.5mil(量产建议做4/4mil) ，若是接纳树脂塞孔 ，生产历程中会很难管控制品的线宽线距 ，由于铜厚越厚 ，蚀刻时间越久 ，对线路的侧蚀越大 ，导致线幼甚至开路。
下图为IPC-A-600的侧蚀的图示：
如下图所示 ，0.5mm pitch的BGA内 ，夹线3mil ，到焊盘的间距3.3mil,加工的不良率特殊高 ，甚至部分厂家无法做POFV工艺。
盘中孔PCB加工能力 ，由于每一家厂家的工艺能力纷歧样 ，各人可以参考设计
1. 成孔尺寸0.15-0.5mm
2. 制品板厚0.5-4.0mm,厚径比18：1
3. PCB原稿设计线宽3.5/3.5mil(min)（由于有两次电镀）
