内层塞孔制程技术之探讨

文章摘要：网印塞孔的优点有：1. 印刷机台用途广泛，可应用于防焊及文字印刷等等制程。2. 为普遍的塞孔方式，流程安排也相对较为容易。3. 不需塞孔之孔径可于网板上设置挡点，避免沾墨。4. 无须额外购置塞孔设备，适于业界现有制程。网印塞孔在缺点方面有：1. 作业人员需累积相当之操作经验后方可熟练。2. 作业参数繁琐、复杂。3. 难以运用于不同塞孔孔径在同一内层之需求。4. 每一内层塞孔板均需另外制作相对应的网板。5. 生产效率较差。滚轮刮印填孔主要的投资即为塞孔专用机，其工法与网印印刷塞孔有所不同，其作业方式是以滚轮将油墨填印入塞孔孔径来进行作业；操作时藉由内层板进入两滚轮之间，在行进过程中塞孔板与位于塞

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网印塞孔的优点有：

1. 印刷机台用途广泛，可应用于防焊及文字印刷等等制程。
2. 为普遍的塞孔方式，流程安排也相对较为容易。
3. 不需塞孔之孔径可于网板上设置挡点，避免沾墨。
4. 无须额外购置塞孔设备，适于业界现有制程。

网印塞孔在缺点方面有：

1. 作业人员需累积相当之操作经验后方可熟练。
2. 作业参数繁琐、复杂。
3. 难以运用于不同塞孔孔径在同一内层之需求。
4. 每一内层塞孔板均需另外制作相对应的网板。
5. 生产效率较差。

滚轮刮印填孔主要的投资即为塞孔专用机，其工法与网印印刷塞孔有所不同，其作业方式是以滚轮将油墨填印入塞孔孔径来进行作业；操作时藉由内层板进入两滚轮之间，在行进过程中塞孔板与位于塞孔板上下方之滚轮产生相互压迫、推挤效应而迫使下方的含墨滚轮将油墨填印入塞孔孔径，下方滚轮有部分含浸在储墨槽内，运作过程可不断的补充所需之塞孔油墨，最后当塞孔板持续前进时会经过已预先设置之刮刀，将多余突出之油墨刮平回收。

滚轮刮印填孔的优点有：

1. 可快速填印塞孔板。
2. 没有印刷网板的需求。
3. 较少的制程参数。
4. 容易的得到较为平整的研磨表面。

滚轮刮印填孔在缺点方面则有：

1. 不需塞孔的孔径需另外将其覆盖。
2. 拥有较高的操作风险（如薄板卡板）
3. 作业一次所需的油墨量较大，油墨需有良好的操作周期。
4. 可供选择的油墨种类较少。

网印印刷塞孔与滚轮刮印填孔各有其优缺点与适用范围，如网印塞孔因生产效率较低适用于样品或批量数较少之塞孔板，就塞孔能力而言则适合板厚较薄之塞孔板，而滚轮刮印填孔因生产效率较高适用于批量数较大之塞孔板，就塞孔能力而言则适合板厚较厚之内层塞孔板。

应用于内层塞孔之油墨无论是网印印刷塞孔或滚轮刮印填孔，基于上述各项考虑皆需具备下列特性：

1. 100%的固含量，不允许任何溶剂的存在并且需具备较低的CTE，以防止因受热的过程中发生龟裂或分层之不良情形。
2. 硬化后之油墨硬度至少需在6H 铅笔硬度以上。
3. 塞孔研磨后需有平整的表面，不可存在任何凹陷，如图二所示。
4. 与镀铜孔壁之间需有良好之附着力。
5. 硬化后之油墨金属化（镀铜）能力与附着力需相当良好，如图三所示。
6. Tg 点需大于140℃以上。
7. Tg 点以下之CTE必须低于50 PPM。
8. 容易研磨，研磨后不可留下孔口凹陷。

图二：研磨后油墨

图三：塞孔电镀

四 塞孔油墨特性简介

IPC-6012A 在3.6.2.15 盲孔及埋孔之填胶规范中规定：盲孔并无填胶的要求，Class2 专业性电子产品及Class3 高可靠度电子产品板类必须在压合时填入胶片之胶量至60%程度。Class1 一般性电子产品则可允许到完全空洞的程度。若产品需应用到特殊之结构如Stack Via 时，如图四所示，内层塞孔除被要求需100%填满外，还需具备容易研磨的特性，且在研磨后孔口凹陷必须小于5um以下，以避免高频时讯号的完整性受损。

图四：Stack Via 结构

内层塞孔油墨依硬化方式可大致区分成三种：

1. 一段热烘烤硬化型塞孔油墨。
2. 二段热烘烤硬化型塞孔油墨。
3. UV曝光加热烘烤硬化型塞孔油墨。

一段热烘烤硬化型塞孔油墨之烘烤条件大约为150℃、30~45 分钟，最佳之烘烤条件则需视个别塞孔孔径之Aspect Ratio 而做不同程度之调整，一段热烘烤硬化型塞孔油墨虽具有较高的烘烤效率但因其烘烤后即达8-9H 之铅笔硬度，相对的也将造成研磨的困难，既要求需研磨干净与平整，又要达到几乎不可有任何研磨凹陷的产生，若无良好稳定之研磨设备，较难达成上述之要求。

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