鍍銅填充盲孔的低電阻測試模塊應(yīng)用

李 明 劉亞輝 陳建新 劉 根

（梅州市志浩電子科技有限公司，廣東 梅州 514000）

隨著智能手機、可穿戴設(shè)備等電子產(chǎn)品更加趨向智能化、小型化、高頻高速化，造成PCB布線更加密集，導(dǎo)線寬度/間距縮小，孔徑與中心距離縮小，絕緣層的厚度降低，進而不斷挑戰(zhàn)傳統(tǒng)HDI工藝制程能力。客戶對PCB品質(zhì)要求越來越嚴格，如盲孔電鍍銅填充品質(zhì)，避免有缺陷產(chǎn)品流轉(zhuǎn)至客戶端。為了便于監(jiān)控PCB產(chǎn)品品質(zhì)，對電鍍銅填充盲孔的低電阻測試模塊進行研究，導(dǎo)入測試模塊（相當(dāng)于附聯(lián)測試板），及時監(jiān)控、追溯盲孔品質(zhì)。低阻測試模塊原理是根據(jù)歐姆定律，在判斷同一電路中，通過某段導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比，通過測出相應(yīng)的電流、電壓數(shù)值，從而得出直流電阻。

1 低阻測試模塊設(shè)計

測試模塊設(shè)計在阻抗條空曠位置或板邊，如圖1所示。模塊內(nèi)每一層之間鋪銅設(shè)計，通過孔徑為0.25 mm埋孔導(dǎo)通次外層，次外層2、次外層3，外層采用孔徑為0.1 mm盲孔進行導(dǎo)通?？着c孔之間錯開0.125 mm（層與層之間）。測試模塊外圍用激光打孔標(biāo)識，電鍍填孔后有凹陷進行識別位置。

圖1 測試模塊設(shè)計圖

2 測試板應(yīng)用

2.1 測試板流程

測試板→內(nèi)層線路→壓合→機械鉆孔→沉銅電鍍→次外層線路→壓合→激光鉆孔→填孔電鍍→次外層線路→壓合→激光鉆孔→填孔電鍍→低電阻測試→回流焊IR（紅外線）測試→低電阻測試。

2.2 模擬測試

2.2.1 盲孔品質(zhì)完好

對一款2階模擬測試板鍍銅填充盲孔進行低電阻測試，回流焊IR（紅外線）前未發(fā)現(xiàn)有電阻值數(shù)據(jù)異常模塊，IR后再次進行測試板低電阻測試也未發(fā)現(xiàn)有阻值異常模塊；電鍍填充盲孔品質(zhì)正常板件低電阻范圍在5.0～7.0 mΩ。隨機取IR前后測試模塊，進行切片分析，切片如圖2所示，確認盲孔均無異常。由此可以甄別出填孔電鍍后盲孔品質(zhì)完好。

圖2 測試板過IR爐后切片圖

2.2.2 盲孔存在缺陷

在模擬測試板鍍銅填充盲孔進行低電阻測試中，發(fā)現(xiàn)也有測量阻值異常，對異常盲孔進行剖切觀察，確實存在缺陷，如圖3所示。

圖3 測量阻值異常的盲孔圖

2.3 應(yīng)用驗證例

有一階六層HDI板電鍍銅填充后銑取測試模塊，并進行低電阻測試。測試5塊模塊，低電阻值在5.5 mΩ～ 6.0mΩ之間，切片如圖4（a）所示。有三階十層HDI板電鍍銅填充后銑取測試模塊，并進行低電阻測試。測試4塊模塊，低電阻值在6.2 mΩ～ 6.4mΩ之間，切片如圖4（b）所示。

圖4 HDI板切片例圖

3 結(jié)論

本文研究設(shè)計一種電鍍銅填充盲孔的低電阻測試模塊，用于判斷盲孔品質(zhì)。一般盲孔電阻值在5 mΩ～7 mΩ范圍之內(nèi)，則可判斷盲孔品質(zhì)無異常。根據(jù)低電阻測試原理可以判定盲孔電鍍銅填孔后品質(zhì)是否異常，實現(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)監(jiān)控、追溯。

低電阻測試模塊能應(yīng)用于HDI產(chǎn)品盲孔電鍍銅填充品質(zhì)判定。為了順利導(dǎo)入該測試模塊，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，還需要做好以下幾點：制作工程設(shè)計腳本；納入品質(zhì)監(jiān)控文件，細化檢驗項目及頻率；制作低電阻測試模具及夾具，方便快速測量；模擬制作盲孔不良測試板,收集盲孔不良對應(yīng)的低阻阻值，供現(xiàn)場檢驗參考。