一种单边无连接盘孔制作简析

周定忠 陈光宏 刘更新 李伟保（ 胜华电子（惠阳）有限公司，广东 惠州 516211）

一种单边无连接盘孔制作简析

周定忠 陈光宏 刘更新 李伟保
（ 胜华电子（惠阳）有限公司，广东 惠州 516211）

文章主要简述了PCB的 BGA位置一种无连接盘（孔环）孔生产制作方法，通过调整照片的补偿，制作出一种单边无孔环的孔，使得在BGA的设计上孔到孔，线到孔，连接盘到孔的距离越来越小，实现一种密集度更高，同时可以保证可靠性的BGA设计。

孔环 ；球栅阵列；可靠性

1 前言

电子产品向多功能，轻型化方向发展，为了实现这一目标，集成芯片的尺寸要求越来越小，封装的I/O的数量就越来越密集，对于PCB的BGA要求连接盘（PAD）越来越密集，PAD与PAD的间距就越来越小。随着BGA PAD密集度越来越高，设计往往已达到生产的PCB生产极限，从而阻碍了芯片的发展。本文主要是从制作一种单边无PAD（RING）的孔，将其在设置BGA封装面从而节约BGA空间的方向，制作出一种更加密集的BGA设计（如图1），符合现代芯片技术的发展。

图1

2 工艺生产试板方案及试验对比设置

2.1 试板跟进流程

钻孔→沉铜→板电镀→外层干膜→图电→外层蚀板→可靠性测试

2.2 试板制作要求

2.3 实验对比设置

（1）单面做出无RING孔的六种制作方案的对比，选择可能方案

（2）可行性方案中无RING孔口处蚀刻长度对比，确定最佳方案

（3）最佳方案中孔径大小与孔口处蚀刻长度对比，优化方案。

表1

（4）最佳方案做热冲击后的实验结果，确认可靠性。

2.4 试验结果预想

本实验主要需要通过对工艺技术的完善，制作出符合要求的BGA位置的无RING孔，实现BGA的更高的密集要求。具体的技术要求（表2）。

表2

3 试验过程

（1）能够做出无RING孔可能性的六种制作方案对比（表3）

表3

小结：方案1，由于无RING采用的设计为无挡光PAD设计及孔口被照片封住，在电镀的时候孔内药水无法贯穿使得铜离子的交换不充分导致孔内无铜或铜厚不足，此方案失败。

方案6采用的挡光PAD单边比孔大0.05 mm，及孔边有0.05 mm的RING环，孔环在蚀刻的时候大于蚀刻的侧蚀量从而出现有孔环没有蚀刻干净，不符合我们预期的试验效果，此方案失败。

（2）可行性方案中无RING孔口处蚀刻长度对比，确定最佳方案（表4）

小结：通过方案2-方案5方案对比：方案2与方案3由于挡光PAD设计比孔径小，在蚀刻时由于测试的影响，无RING处孔口的的铜对比基材会低0.05 mm左右，在干膜对位不精准的时孔口的孔铜会出现左右不平衡。因此方案2，方案3效果不理想。

方案5由于挡光PAD设计比孔径单边大0.025 mm，在蚀刻时孔口出现铜皮超出孔口，在对位不精准时孔口铜皮伸出更严重。因此方案5效果不理想。

方案4的蚀刻出来的效果孔口铜与基材基本平齐，如果不出现严重的对位偏差，此方案可以确定为最佳方案。

表4

（3）最佳方案4条件下孔径大小与孔口蚀刻长度的对比。小结：方案4在对位偏差不超过0.025 mm的情况下，孔口的铜皮与基材基本平齐，而孔铜的厚度可以达到要求，可以确认为最佳方案。

4 总结

通过本次试验分析此种BGA位置的Via孔可以完全制作成单边无RING环的设计，并且在工艺制作中菲林设计无孔环孔面挡光PAD的大小与钻孔的孔径大小相等为最佳的方案，同时要注意的生产过程中菲林的对位精度问题。此种单边无RING环的设计在BGA日益密集的今天必将发挥重要的作用。随着时间推移PCB BGA技术的改进会越来越受到重视，我们应该精益求精开创PCB技术开发的新时代。

周定忠，制造工艺工程师，主要从事PCB工艺技术研发，生产管理工作，有近十二年大型台资企业工作经验。

Location hole without ring production method

ZHOU Ding-zhong CHEN Guang-hong LIU Geng-xin LI Wei-bao

This article mainly describes the PCB BGA location a hole without a RING production method, by adjusting the compensation film to produce a kind of unilateral no grommet holes. It is made on the design of the BGA hole to hole, line to the hole, with PAD to the hole distance is smaller and smaller. This can achieve a higher intensity, at the same time it can guarantee the reliability of the design of BGA.

RING; BGA; RELIABILITY

TN41

A

1009-0096（2014）03-0040-03