印制电路板背钻孔的塞孔树脂与铜层分离分析

聂小润 陈 炼 刘俊峰

（珠海杰赛科技有限公司，广东 珠海 519170）

（广州杰赛科技股份有限公司，广东 广州 510310）

0 前言

随着信息化产业的不断推动，数字信号传输的速度越来越快、频率越来越高，传统设计的印制电路板（PCB）已经不能满足这种高频电路的需要。为信号的完整性，PCB中的导通孔（PTH）中无用的孔铜部分需要去除，于是用背钻的方法去掉孔中多余的镀铜层。PCB多数设计采用高速材料，再搭配背钻工艺，以减小过孔Stub带来的“残桩效应”来保证信号的完整性。但受高密度元器件封装技术限制，背钻孔需要进行树脂塞孔。

树脂塞孔的技术经过多年的发展，已经逐渐被许多用户所接受，并不断在一些高端产品上发挥其不可或缺的作用，尤其广泛运用于盲埋孔、HDI、背钻孔等产品，这些产品涉及到通讯、军事、航空、电源、网络等行业，由此带来背钻孔塞孔树脂与铜皮分离就成为需要解决的课题。

1 背钻孔塞孔树脂与铜皮分离的分析

1.1 背钻孔塞孔树脂与铜皮分离的机理

在热处理过程中，随着热胀冷缩，塞孔树脂与覆盖在树脂上面的铜由于膨胀系数差异而产生的拉扯力，外加背钻孔基材内可能存在的水气对树脂的膨胀力，而塞孔树脂与覆盖在树脂上面的铜之间的结合力无法对抗以上的两种力，从而导致背钻孔塞孔树脂与铜皮分离。背钻孔见图1。

图1 背钻孔及塞孔

1.2 背钻孔塞孔树脂与铜皮分离影响因子分析

从背钻孔塞孔树脂与铜皮结合力和热应力两方面综合考虑，导致背钻孔塞孔树脂与铜皮分离的主要因子有：板材类型、树脂类型、背钻孔大小、背钻孔深度等方面进行分析。

2 主要因子的DOE试验

板材类型的试验见表1所示；树脂类型的试验见表2所示；背钻孔大小的试验见表3所示；背钻深度试验见表4所示。

3 结果与讨论

（1）不同板材类型、不同树脂类型、不同背钻孔大小、不同背钻孔深度的影响（见图2）。

表1 不同板材类型的试验结果

表2 不同树脂类型的试验结果

表3 不同背钻孔大小的试验结果

表4 不同背钻深度的试验结果

图2 不同因素的效应

（2）在不同板材类型、不同树脂类型、不同背钻孔大小、不同背钻孔深度因素中，对于背钻孔塞孔树脂与铜皮分离的主要影响因素为板材类型。

（3）特殊板材的Tg后膨胀系数为0.02%/℃左右，而树脂油墨的Tg后膨胀系数为0.01%/℃左右，两者的膨胀系数相差较大，导致背钻孔塞孔树脂与铜皮分离，而FR-4板材膨胀系数与树脂油墨的膨胀差别不大就不会出现分离问题。

4 结论

对背钻孔塞孔树脂与铜皮分离的主要因子板材类型、树脂类型、背钻孔大小、背钻孔深度进行试验，总结出背钻孔塞孔树脂与铜皮分离的主要影响因素为板材类型。