华秋干货铺 | 盘中孔的DFM设计与工艺制造

 

什么是盘中孔？盘中孔是指过孔打在焊盘上,焊盘为SMD盘,通常是指0603及以上的SMD及BGA焊盘,通常简称VIP(via in pad)。插件孔的焊盘不能称为盘中孔，因插件孔焊盘需插元器件焊接，所有插件引脚焊盘上都有孔。

随着电子产品向轻、薄、小的方向发展， PCB板也推向了高密度、高难度发展，因此元器件的体积也在逐渐变小。例如：BGA元器件的封装小，引脚的间距随之变小。引脚间距小则封装里面的引脚难以布线，需换层打孔布线。

在BGA引脚间距小无法扇出时，解决的方法只有一种，哪就是打盘中孔。还有就是BGA背面放置滤波电容，当BGA引脚多时背面的滤波电容无法避开引脚扇出的过孔，只能接受滤波电容的焊盘上打孔。因此盘中孔存在两种情况，一种是在BGA焊盘上，一种是在贴片的焊盘上。

在此建议在间距足够的情况下，尽量不要设计盘中孔，因为制造盘中孔成本非常高，生产周期很长。

盘中孔的设计

 

 

无需设计盘中孔

 在进行PCB布线之前，都需要先做扇出工作，方便内层布线。对于BGA类的器件扇出，引脚数目太多，而却BGA区间必须要扇孔在焊盘之间的中心位置。关于BGA扇出的设置参数，过孔0.15-0.2mm，线宽3-4mil，孔环0.3-0.4mm，因此BGA引脚间距需要大于0.35mm,方可正常扇出。  

需设计盘中孔

 在BGA扇出前，我们需要对via孔的孔径进行设置,否则孔径不合适也不能有效扇出，或者扇出结果不正常。当BGA引脚间距过小无法扇出时，需设计盘中孔，从内层走线或者BGA器件的底层走线。  

 

盘中孔的生产工艺

1、BGA上面的过孔一般定义为盘中孔，需要塞树脂，树脂上面电镀盖帽方便客户焊接。客户有要求BGA上面的孔不塞孔的除外。2、除BGA以外，当客户要求所有过孔树脂塞孔时，贴片上面的过孔同样定义为盘中孔。

盘中孔定义

 

生产工艺流程

 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VCP面铜→正常流程……

塞孔工艺能力

 

 

盘中孔的讲解

 

01

BGA上的盘中孔

一般器件的封装引脚少无需设计盘中孔，BGA器件的引脚多扇出的过孔占用布线的空间，如果把过孔设计为盘中孔，孔打在BGA 焊盘上则可以预留出布线的空间，当引脚间距过小无法布线时设计盘中孔，从其他层布线。  

02

 

滤波电容上的盘中孔

 

在BGA器件内走线需要打很多过孔时，BGA器件背面塞滤波电容很难避开过孔。因此过孔打在焊盘上面，成为盘中孔。  

03

不做盘中孔工艺

盘中孔需树脂塞孔，然后塞的树脂上面镀上铜才利于焊接。当盘中孔没做盘中孔工艺，不做塞孔的结果是焊接面积小，孔内藏锡珠或爆油现象，导致虚焊。

 

 

04

做盘中孔工艺

BGA焊盘小如再设计盘中孔了，基本上没有了焊接面积。因此盘中孔需要做树脂塞孔，电镀把孔填平才利于焊接，不会出现焊接不良的现象。

 

 

DFM帮助设计检查盘中孔

 

 

华秋DFM一键分析，检测设计文件是否存在盘中孔，提示设计工程师存在盘中孔是否需要修改文件，不做盘中孔设计，因为盘中孔制造成本非常高，如能把盘中孔改为普通孔可减少产品的成本。同时也提醒制造板厂，有设计盘中孔需做树脂塞孔走盘中孔生产工艺。

 

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