高密度電路板：何謂塞孔制程？

高密度電路板HDI希望提高鏈接密度，因此采用小盲孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，特定產(chǎn)品會(huì)采用RCC材料或孔上孔結(jié)構(gòu)制作增層線路。若薄膠片并沒(méi)有足夠膠量填充埋孔，就必須用其他填孔膠來(lái)填充孔，這種程序就是塞孔制程。
塞孔制程中會(huì)遇到很多技術(shù)問(wèn)題，進(jìn)而影響到產(chǎn)品質(zhì)量。那么，如何盡量減少這些問(wèn)題？該選擇何種工藝技術(shù)？以下細(xì)細(xì)道來(lái)。

填膠過(guò)程必須平整扎實(shí)，否則容易因?yàn)榭斩催^(guò)多或不平整，造成后續(xù)質(zhì)量影響。經(jīng)過(guò)填膠貫通孔后必須進(jìn)行刷磨、除膠渣、化學(xué)銅、電鍍及線路制作等程序完成內(nèi)部線路，其后繼續(xù)制作外部結(jié)構(gòu)。
某些載板為了提高鏈接密度，會(huì)采用孔上孔結(jié)構(gòu)。由于一般填孔程序多少都可能殘存氣泡，因此氣泡殘存量會(huì)直接影響鏈接質(zhì)量。氣泡允許殘存量沒(méi)有清楚標(biāo)準(zhǔn)，只要信賴(lài)度不成問(wèn)題，多數(shù)都不會(huì)成為致命傷。但如果氣泡恰好落在孔口區(qū)，出現(xiàn)問(wèn)題的機(jī)會(huì)就相對(duì)增加。如果孔口留下氣泡在刷磨后會(huì)產(chǎn)生氣泡凹陷，電鍍后就留下了深陷的洞。在雷射加工時(shí)容易產(chǎn)生不潔，因此產(chǎn)生導(dǎo)通不良問(wèn)題。所以填膠技術(shù)對(duì)高密度構(gòu)裝載板尤其是孔上孔結(jié)構(gòu)，是相當(dāng)重要的技術(shù)。
對(duì)解決填孔技術(shù)的討論，可以將議題簡(jiǎn)化為兩個(gè)主要方向。其一是氣泡先天存在未被排除，這是印刷在內(nèi)部產(chǎn)生的問(wèn)題。其二是內(nèi)部氣泡已經(jīng)排出，后續(xù)又因揮發(fā)再產(chǎn)生的問(wèn)題。
對(duì)前者，較好的處理方式是在填膠后烘烤前就采取脫泡處理，將內(nèi)部氣泡盡量排除避免殘留?？梢栽谟湍珨嚢韬笙让撆?，之后在填膠中采用較不容易產(chǎn)泡的方法填充。某些設(shè)備商推出所謂的封閉式刮刀設(shè)計(jì)，也有特定的廠商設(shè)計(jì)擠壓填充設(shè)備或真空印刷機(jī)，這些都可以嘗試使用。
對(duì)于后者就該防止脫泡后再產(chǎn)生氣泡，這部份涉及到所使用的填充材料。油墨為了操作特性及最終物化性，會(huì)加入不同劑量的填充劑及稀釋劑調(diào)整油墨特性。但這種做法，在填孔型油墨會(huì)面臨考驗(yàn)。
多數(shù)稀釋劑有揮發(fā)性，當(dāng)填孔烘烤揮發(fā)物就開(kāi)始汽化，會(huì)在內(nèi)部產(chǎn)生較多暫時(shí)氣泡。但一般油墨干燥模式都由表面先干，之后才逐步向內(nèi)部硬化，因此氣泡會(huì)殘留在內(nèi)部無(wú)法排出成為空洞。對(duì)這種問(wèn)題，可以使用紫外線硬化法處理，用感光油墨填孔并先用低溫感光硬化，之后才用熱硬化完成后續(xù)反應(yīng)。因?yàn)閾]發(fā)物已經(jīng)無(wú)法在硬化樹(shù)脂中讓氣泡長(zhǎng)大，因此不易產(chǎn)生表面氣泡問(wèn)題。另一種多數(shù)業(yè)者的做法，是盡量采用無(wú)揮發(fā)物油墨，同時(shí)將烘烤起始溫度降低先排除揮發(fā)物，之后當(dāng)硬度達(dá)到某種程度時(shí)再開(kāi)始進(jìn)行全硬化烘烤。這兩種做法各有優(yōu)劣，但以殘存氣泡量而言，不論前者或后者都該盡量使用揮發(fā)物低的油墨較為有利。

何謂塞孔制程？
油墨硬化后就可以進(jìn)行全面刷磨，為了填滿孔油墨都會(huì)略高于孔面再進(jìn)行刷磨平整化。為了降低全硬化后刷磨的困難，也有部份廠商采用兩段烘烤，在油墨硬化一半先進(jìn)行刷磨后再進(jìn)行第二段烘烤提高聚合度，這些都是塞孔相關(guān)技術(shù)信息。
延伸閱讀：HDI
對(duì)于高速化訊號(hào)的電性要求，電路板必須提供具有交流電特性的阻抗控制、高頻傳輸能力、降低不必要的輻射（EMI）等。采用Stripline、Microstrip的結(jié)構(gòu)，多層化就成為必要的設(shè)計(jì)。為減低訊號(hào)傳送的品質(zhì)問(wèn)題，會(huì)采用低介電質(zhì)系數(shù)、低衰減率的絕緣材料，為配合電子元件構(gòu)裝的小型化及陣列化，電路板也不斷的提高密度以因應(yīng)需求。BGA (Ball Grid Array)、CSP (Chip Scale Package)、DCA (Direct Chip Attachment)等組零件組裝方式的出現(xiàn)，更促印刷電路板推向前所未有的高密度境界。
凡直徑小于150um以下的孔在業(yè)界被稱(chēng)為微孔（Microvia），利用這種微孔的幾何結(jié)構(gòu)技術(shù)所作出的電路可以提高組裝、空間利用等等的效益，同時(shí)對(duì)于電子產(chǎn)品的小型化也有其必要性。
對(duì)于這類(lèi)結(jié)構(gòu)的電路板產(chǎn)品，業(yè)界曾經(jīng)有過(guò)多個(gè)不同的名稱(chēng)來(lái)稱(chēng)呼這樣的電路板。例如：歐美業(yè)者曾經(jīng)因?yàn)橹谱鞯某绦蚴遣捎眯蛄惺降慕?gòu)方式，因此將這類(lèi)的產(chǎn)品稱(chēng)為SBU （Sequence Build Up Process），一般翻譯為“序列式增層法”。至于日本業(yè)者，則因?yàn)檫@類(lèi)的產(chǎn)品所制作出來(lái)的孔結(jié)構(gòu)比以往的孔都要小很多，因此稱(chēng)這類(lèi)產(chǎn)品的制作技術(shù)為MVP （Micro Via Process）,一般翻譯為“微孔制程”。也有人因?yàn)閭鹘y(tǒng)的多層板被稱(chēng)為MLB (Multilayer Board),因此稱(chēng)呼這類(lèi)的電路板為BUM (Build Up Multilayer Board),一般翻譯為“增層式多層板”。
美國(guó)的IPC電路板協(xié)會(huì)其于避免混淆的考慮，而提出將這類(lèi)的產(chǎn)品稱(chēng)為HDI （High Density Intrerconnection Technology）的通用名稱(chēng)，如果直接翻譯就變成了高密度連結(jié)技術(shù)。但是這又無(wú)法反應(yīng)出電路板特征，因此多數(shù)的電路板業(yè)者就將這類(lèi)的產(chǎn)品稱(chēng)為HDI板或是全中文名稱(chēng)“高密度互連技術(shù)”。但是因?yàn)榭谡Z(yǔ)順暢性的問(wèn)題，也有人直接稱(chēng)這類(lèi)的產(chǎn)品為“高密度電路板”或是HDI板。