談一種埋置鋁基板的塞孔方法

蔣 華 郭 宇 謝易松 張亞鋒

（勝宏科技（惠州）股份有限公司，廣東 惠州 516211）

隨著電子器件向著高密度高功率的方向發展,對于基板的散熱與布線密度要求越來越高。為了適應這一趨勢，業界著手引入了鋁基芯板的制作工藝，稱之為埋置鋁基多層板。目前埋置鋁基板是一種新型的工藝技術，通孔對應的鋁基板處需在鋁基板上預鉆比通孔單邊大0.2 mm的孔（該孔通常直徑1.0 mm以上），再用高導熱樹脂油墨將鋁板上的孔塞滿，保證后續通孔與鋁板絕緣。然而普通樹脂塞孔在當前設備和工藝限制下最大塞孔能力為0.6 mm。使用普通樹脂塞孔方法制作，品質無法得到保證，通常會出現樹脂流動過快，無法填充現象?，F周密論述部分埋置鋁基板塞孔的制作流程預設和工藝扼制辦法，此類型埋置鋁基板塞孔的制作流程與普通的塞孔的制作流程有很大的區別，通過對不同的流程可行性進行驗證。

1 產品基本信息

產品規格見表1所示，產品疊構如圖1所示。

表1 產品基本信息

圖1 產品疊構

2 流程設計

2.1 常規的樹脂塞孔方式生產

（1）完成鉆孔后，使用常規的真空塞孔機，樹脂塞孔方式生產，樹脂塞孔示意圖，如圖2所示。

圖2 塞孔示意圖

（2）制作流程。開料鉆孔樹脂塞孔樹脂研磨壓合鉆孔電鍍至后制程。

（3）流程說明。

①塞孔鋁片，導氣鋁片及白紙的設置一致：在需要塞孔的位置鉆上孔徑為0.3 mm的孔，如圖3所示；

圖3 待塞孔鋁基板

②塞孔臺面：先將導氣板固定在臺面上，再依次將定位PIN釘及鋁片固定好；

③調整塞孔鋁片框架位置，將塞孔鋁片與導氣板定位孔位置與PIN釘重疊；

④塞好的板再正常烤板，正常研磨。

（4）實驗結果。常規的樹脂塞孔工藝流程，塞孔制程能力要求孔徑小于0.6 mm。而且由于鋁板上孔徑通常1.0 mm以上，行孔徑較大時樹脂油墨由于沒有支撐會從孔底流走，導致塞孔出現空洞不飽滿現象。

2.2 全膠壓合代替的塞孔的方式生產

（1）制作流程。

鋁基板鉆孔→貼高溫膠→激光割膠→壓合→撕高溫膠→樹脂研磨→壓合鉆孔電鍍至后制程

（2）流程說明。

①鋁基板鉆孔：在鋁基板上鉆出所要塞樹脂的孔，鋁基板鉆孔前使用紙墊板代替鋁片生產，防止孔口披鋒；鉆孔用精度較好的日立機生產，Cpk＞1.33，全新鉆頭，用鋁基板專用鉆孔參數：一片/疊，孔限200個，每50孔換刀，防止發熱斷刀；鉆孔程式設計為跳鉆，防止鄰孔發熱導致變形；

②激光割膠：將貼好高溫膠的鋁基板進行激光割膠，將需要塞孔的位置進行開窗；

③壓合：使用全膠PP上下各2張進行壓合，確保Pp樹脂能夠充分精準的填充到開窗位置的孔內。壓合后手動將壓合層剝離，高溫膠粘貼形式很容易剝離開。注：全膠PP指含膠量在RC90%以上的半固化片；

④樹脂研磨：剝離高溫膠的鋁基板進行八軸陶瓷刷磨板，因通過壓合方式進行的樹脂填充，填充的區域無樹脂凸起現象，在磨板中對陶瓷刷損害不大。為保證磨板的漲縮，樹脂磨板采用橫、豎交替方式。樹脂研磨要求，板面無殘留樹脂、無擦花、刮痕等品質異常。

⑤其他工序正常生產。

（3）實驗結果。

開窗壓合全膠代替樹脂塞孔的制作方法，可有效地避免在正常塞樹脂過程中出現的空洞、樹脂凸起嚴重、塞孔不飽滿等問題。新方案壓合通過抽真空、高壓的方式能有效、快速將全膠半固化片填充到所要塞樹脂的孔內。壓合過程中板子受到的壓力均勻，填充的樹脂能夠與孔口保持一致，不會出現凸起、凹陷等問題。但工藝煩瑣，研磨麻煩，不適合批量生產。

2.3 在導氣板與PCB板之間增加一張鋁片和白紙的方式生產

（1）完成鉆孔后，使用常規的真空塞孔機，樹脂塞孔方式生產，樹脂塞孔示意圖，如圖4所示。

圖4 塞孔示意圖

（2）制作流程。開料鉆孔樹脂塞孔樹脂研磨壓合鉆孔電鍍至后制程。

（3）流程說明。

①在常規的樹脂塞孔工藝流程的基礎上增加一張鋁片和白紙，鋁片的作用是支撐作用，防止行孔徑較大時樹脂油墨由于沒有支撐會從孔底流走，白紙的作用是防止換板塞孔時，導氣孔內油墨被鋁片反粘帶走。

②塞孔鋁片，導氣鋁片及白紙的設計：

塞孔鋁片，導氣鋁片及白紙的設置一致：在需要塞孔的位置鉆上孔徑為0.3 mm的孔；

塞孔鋁片鉆孔時，將生產板相對應數量的白紙夾在中間一起生產；

③塞孔臺面：先將導氣板固定在臺面上，再依次將定位PIN釘及導氣鋁片固定好；

④調整塞孔鋁片框架位置，將塞孔鋁與導氣鋁片定位孔位置與PIN釘重疊；

⑤每生產一片前在導氣鋁片上加一張鉆好孔的白紙；

⑥每塞好一片板，拆下臺面插架時，必須將板子與白紙一起拆下來插入烘烤架；

⑦烤好后將板面上的紙撕掉正常研磨；

（4）實驗結果。

在常規的樹脂塞孔工藝流程上增加一張導氣鋁片和白紙的樹脂塞孔制作方法，生產此類大于0.6 mm以上的樹脂塞孔板可有效地避免在正常塞樹脂過程中出現的空洞、塞孔不飽滿等問題，可以大批量生產，其品質可滿足客戶需求，可以提高公司樹脂塞孔工藝的制程能力符合客戶需求。

4 結論

方案一，常規的樹脂塞孔工藝流程，塞孔制程能力要求孔徑小于0.6 mm。而且由于鋁板上孔徑通常1.0 mm以上，孔徑較大時樹脂油墨由于沒有支撐會從孔底流走，導致塞孔出現空洞不飽滿現象，生產品質無法滿足要求，驗證失敗。

方案二，開窗壓合全膠代替樹脂塞孔的制作方法，可有效地避免在正常塞樹脂過程中出現的空洞、樹脂凸起嚴重、塞孔不飽滿等問題，新方案能將全膠半固化片填充到所要塞樹脂的孔內，壓合過程中板子受到的壓力均勻，填充的樹脂能夠與孔口保持一致，不會出現凸起、凹陷等問題，但工藝煩瑣，研磨麻煩，不適合批量生產。

方案三，在常規的樹脂塞孔工藝流程上增加一張導氣鋁片和白紙的樹脂塞孔制作方法，生產此類大于0.6 mm以上的樹脂塞孔板可有效的避免在正常塞樹脂過程中出現的空洞、塞孔不飽滿等問題，可以大批量生產，其品質可滿足客戶需求。