捷配PCB盲埋孔实测：工艺参数与出货标准拆解

在上个月的时候, 有一个从事车载OBU业务的客户去问了我们猎板工程部的同事, 这个客户具体问的内容是这样的, “你们捷配产线盲埋孔最小能够做到的尺寸是几呢”。

坦白讲, 每一位来打样的客户都会向我们要这个问题, 可是我们的回答从来都不是拍着脑袋给出一个数字。

先说盲孔。

关于捷配料生产线目前在大规模量产过程中所涉及的最小孔径规格, 其具体数值设定为零点一五毫米。在这一生产环节中对于深度与宽度比值的控制标准, 目前严格限制在六比一的临界范围以内。之所以要将此比例设定为上限并卡在六比一这里, 主要的原因是基于技术层面的客观制约。

一旦钻孔的深度与宽度比值超出这个界限, 采用激光进行钻孔作业时所形成的烧蚀锥度形态就会产生急剧的退化现象。与此同时, 孔壁表面的粗糙程度指标也会直接发生显著飙升情况, 导致其粗糙度平均值突破一点二微米这个大關口。

针对后续必须要进行的PTH电镀填充孔工艺环节而言, 这种表面状况会使得在填充孔底位置时经常出现镀层附着不牢实、存在虚镀缺陷的风险变得极高。

在猎板产线实测的批次当中, 那个宽度为0.9mm、直径为0.15mm的盲孔方面, 它孔壁的粗糙度, 一直是稳定在Ra 0.4μm这样的状态之下的, 这个具体的数据啊, 是和客户共认的出货基线来的。

我们再来看一下那个埋孔的情况。

这种埋孔工艺, 它实际执行起来是一个先制作内层, 再进行压合, 最后再做外层的一个完整路径顺序。在捷配这个平台上面, 常规的能力范畴内部能够支持到最细是0.2mm孔径的埋孔需求, 同时在层级数量的设置上, 上限是被限定在8层范围以内。

如果层数超过了8层, 那么对于压合过程中的对位精度要求就会大幅度提升, 需要达到±15μm的标准水平。一旦要达到这样的标准数值, 产品的整体良率会出现断崖式的急剧下跌现象。

我们公司在上周的时候, 实际生产运行的某一批数量为10层的HDI板材产品, 在实际测试中发现埋孔位置的对位出现了偏差, 具体偏移数值达到了22μm, 最终导致这整批印制电路板全部判定为报废结果。针对这一严重的失败教训, 猎板工程的专门技术小组已经在其内部工作层面进行了详细的复盘总结与分析讨论。

基于这样的一次深刻经验数据判断, 目前对于那些层数超过8层的定制类项目, 我们采取了直接转向推荐其他替代解决方案的处理方式, 坚决不再去尝试硬性承担这些高难度工艺风险。

把数据进行直接的对比, 这是一个最为直观的方式。

同一张四层层数的电路板, 全孔方案的成本基准线是设为100的。盲孔方案的成本就会被拉高到135。埋孔方案的成本更是会直接达到180。但是如果换成八层以及更高层数的板子。全孔方案因为信号完整性的问题, 已经是根本行不通的了。

这时候盲埋孔反而成了唯一的选择。客户在计算账目的时候, 不要把目光仅仅局限于单块板的差价上面。BOM表里省掉通孔stub之后, 避免了对高速信号产生的拖累。这其实才是最真金白银的东西。

关于出货标准这件事, 猎板内部执行的是一套比IPC-6012 Class 2再紧半档的体系。盲孔塞孔树脂填充率的要求是必须大于或者等于百分之八十, 埋孔层间压合厚度公差被压在了正负五微米之内。

一旦AOI检出的微裂纹比例超过百分之零点三, 整批产品都要被打回补做。这样做并不是为了好看, 因为这是车规级客户在审厂时逐条卡住的红线。

有一个细枝末节, 很多没有专业知识的人很容易就会把它给忽略掉, 那就是盲孔和埋孔不能够在同一个层面里混合在一起走同一条回流路径的事情, 如果采用了激光来进行改道的话, 那么它将会导致那个局部区域的热应力变得不均匀, 等到这个电路板要拿去进行PCBA装配并且通过回流焊这个过程之后, 它出现的翘曲变形现象就会直接超出规定的标准范围, 猎板公司在进行工艺评审的那个阶段, 它就会把这些不合理的组合情况用标记的方式给指出来, 以便让客户能够提前对拓扑结构进行修改和完善。

因此, 我们需要回归到开头那位客户所提出的那个问题, 也就是“最小能做到几这一点上”，最终的答案从来就不是一个独立存在的数字, 而是需要让孔径这一要素、深宽比这一要素、层数这一要素、塞孔工艺这一要素以及出货检验标准这一要素这五个变量同时发生相互作用并且结合在一起, 只有这样, 才有可能在捷配的这条生产线上实现稳定的实际落地效果。

把这些几个约束条件想得清清楚楚, 等到进行选型的时候, 那就不会被那些参数虚标的报价单给骗了。