盘中孔为什么需要做填孔电镀？

盘中孔（Via in Pad）之所以经常需要做填孔电镀，核心原因是过孔直接位于元器件焊盘上，如果孔口保持开放状态，SMT焊接时焊料可能流入孔内，造成焊盘锡量不足、表面不平以及焊点可靠性下降。

通过填孔电镀，可以将孔内部填充并对表面进行电镀，使焊盘恢复相对平整、连续的金属表面，更适合BGA、QFN等高密度器件焊接。

简单理解：普通过孔重点解决“导通”，盘中孔除了导通，还必须解决“能不能在孔上正常焊接”。

一、什么是盘中孔？

盘中孔就是将Via直接设计在元器件焊盘内部。

普通设计通常是：焊盘 → 引出短线 → Via

也就是常见的Dog Bone扇出。

盘中孔则是：

焊盘

↓

Via

信号可以直接通过焊盘内部的过孔进入下一线路层。

这种结构通常称为：Via in Pad

如果进一步进行填孔并电镀覆盖，常称为：VIPPO（Via in Pad Plated Over）

盘中孔常用于：

· BGA

· Fine Pitch BGA

· QFN

· CPU/GPU

· FPGA

· SoC

· 高密度HDI PCB

二、为什么BGA经常使用盘中孔？

随着BGA Pitch越来越小，焊盘之间能够使用的空间越来越少。

传统Dog Bone方式需要同时容纳：BGA Pad + 引出线 + Via Pad

对于0.8mm、1.0mm Pitch BGA，很多设计仍有足够空间。

但到了：

0.5mm

0.4mm

甚至更小Pitch时，空间会明显变得紧张。

将微孔直接放在BGA Pad中，可以：

· 减少扇出占用空间

· 提高布线密度

· 将内部焊球直接引入内层

因此，Via in Pad成为Fine Pitch BGA常见的高密度互连方式。

三、盘中孔不填会发生什么？

如果焊盘中间存在一个开放的Via，SMT印刷锡膏并经过回流焊后，熔融焊料可能沿孔进入Via内部。

也就是常说的：吸锡 / 漏锡 / Solder Wicking

可能造成：

· 焊盘锡量减少

· 焊点高度不足

· BGA焊球形态异常

· 焊点一致性下降

· 严重时形成焊接不良

因此，对于直接参与SMT焊接的盘中孔，通常需要对孔进行适当填充和表面处理。

四、为什么填孔后还需要电镀？

只把孔内部“堵住”还不够。

因为这个位置本身就是元器件焊盘，需要形成完整、连续并相对平整的金属表面。

典型思路是：

钻孔

↓

孔金属化

↓

填孔

↓

表面电镀

↓

形成连续焊盘

这样处理后，从PCB表面看，原本位于焊盘内部的孔被处理成相对平整的铜面。

后续再进行沉金等表面处理，就可以用于元器件焊接。

五、树脂塞孔和填孔电镀一样吗？

不完全一样。

PCB中常见的“塞孔”和“填孔”容易混淆。

树脂塞孔

主要使用树脂材料将孔内部填充，再根据工艺进行后续处理。

常用于部分机械孔、埋孔和盘中孔结构。

铜填孔/电镀填孔

通过电镀工艺使铜在微孔内部逐渐沉积，实现微孔填充。

在HDI激光微孔、叠孔以及部分Via in Pad结构中比较常见。

具体采用哪种方案，需要根据：

· 机械孔还是激光微孔

· 孔径

· 孔深

· 是否需要叠孔

· 焊盘结构

· 产品可靠性要求

进行选择。

六、为什么HDI激光盘中孔更常采用填孔电镀？

HDI激光微孔通常孔径较小，而且主要用于相邻层之间连接。

例如：

BGA Pad

↓

L1-L2激光微孔

↓

L2线路

如果微孔采用填孔电镀，可以让孔内部形成较完整的铜结构，同时使表面保持适合后续焊接的状态。

这对于：

· Fine Pitch BGA

· Via in Pad

· Stacked Via

尤其重要。

因为这些结构不仅要求导通，还需要进一步进行高密度层间互连。

七、叠孔为什么必须特别关注填孔？

例如二阶HDI采用叠孔：

L1-L2 Microvia

↓

L2-L3 Microvia

上下两个微孔位于相同位置。

在制作上，需要先完成下面的微孔。

例如先制作：L2-L3微孔

然后进行金属化和填孔，使该位置形成稳定、相对平整的铜基础。

下一次积层后，才能在上面继续制作：L1-L2微孔

如果下面的微孔没有良好填充，上面的微孔就缺少稳定的连接基础。

因此：盘中孔需要填孔主要为了SMT焊接；

叠孔需要填孔，还涉及下一层微孔的结构连接。

两者目的有一定区别。

八、填孔不良会出现哪些问题？

填孔电镀并不是简单地把孔“填满”。

需要控制：

· 填充完整度

· 铜厚

· 表面平整度

· 孔底连接

· 空洞

· 凹陷

· 凸起

如果填孔异常，可能出现：

· 微孔内部空洞

· 表面凹陷

· 焊盘不平

· 孔底连接不足

· 后续表面处理异常

· SMT焊接一致性下降

因此，盘中孔不仅要确认“有没有填”，还需要确认填孔质量。

九、为什么盘中孔表面平整度很重要？

对于BGA来说，每个焊球都需要与PCB焊盘形成相对一致的焊接状态。

如果部分Via in Pad存在明显凹陷：正常Pad：平整

Via Pad：中间凹陷

回流焊时可能造成局部焊料分布差异。

对于Fine Pitch BGA，焊盘尺寸本身就很小，这种差异会更加敏感。

因此，盘中孔填孔完成后，需要控制焊盘表面的平整状态。

十、盘中孔不可以直接盖阻焊吗？

需要区分应用场景。

如果Via只是普通线路过孔，不参与元器件焊接，可以根据设计采用盖油、塞孔等处理。

但Via in Pad位于实际焊接焊盘内部。

如果直接通过阻焊覆盖孔口，就会改变焊盘的可焊面积和表面结构，并不能简单替代盘中孔填孔电镀。

因此：普通Via盖油和Via in Pad填孔电镀

解决的是不同问题。

十一、所有盘中孔都必须填孔电镀吗？

不能绝对这么说。

需要看盘中孔的实际用途。

如果Via位于需要进行SMT焊接的BGA、QFN等焊盘内部，通常需要采用适合焊接的填孔及表面处理方案。

如果只是某些特殊结构，并不直接参与焊接，则可能采用其他塞孔或盖孔方案。

因此，设计文件中最好明确：

· Via类型

· 是否盘中孔

· 是否填孔

· 填孔材料/方式

· 是否需要Plated Over

避免PCB厂家根据经验自行判断。

十二、盘中孔为什么会增加PCB成本？

Via in Pad通常会增加额外工序。

例如：

· 激光钻孔或机械钻孔

· 孔金属化

· 填孔

· 电镀

· 表面整平

· 研磨或相关处理

· 检测

如果同时采用：Fine Pitch BGA + HDI + Via in Pad + Stacked Via

制造流程会进一步增加。

因此，盘中孔通常不建议在没有必要的区域大量使用。

十三、什么情况下建议使用盘中孔？

· Fine Pitch BGA无法使用Dog Bone扇出

· BGA内部I/O数量较多

· PCB面积严格受限

· 普通过孔占用大量布线空间

· 需要提高HDI互连密度

· QFN散热焊盘需要合理设计导热过孔

· 高密度CPU、GPU、FPGA、SoC区域

但如果普通Dog Bone已经能够稳定完成布线，就没有必要为了追求高密度工艺而强行采用盘中孔。

十四、盘中孔设计需要重点确认哪些参数？

建议重点确认：

· Via孔径

· Pad尺寸

· 激光孔还是机械孔

· 孔深

· 介质厚度

· 填孔方式

· 是否Plated Over

· 表面平整度

· 是否叠孔

· BGA Pitch

· 表面处理

对于Fine Pitch BGA，还应结合阻焊开窗、线宽线距和整体扇出方案一起进行DFM评估。

十五、聚多邦盘中孔及HDI制造能力

聚多邦支持1—5阶HDI、高多层及Fine Pitch BGA PCB制造，可根据BGA结构和实际Layout评估Via in Pad方案。

· Via in Pad

支持盘中孔及相关填孔工艺，可用于BGA、QFN等高密度器件区域。

· 激光微孔

支持0.075—0.15mm激光微孔，根据介质厚度、孔径和HDI结构进行工程评估。

· HDI

支持1—5阶HDI，包括1+N+1、2+N+2、3+N+3等结构，并可根据项目评估任意层互连。

· 叠孔/错孔

可根据HDI阶数、微孔尺寸和BGA扇出空间评估相应结构。

· 高多层HDI

最高支持40层PCB，可结合盘中孔、阻抗、高速材料和高密度BGA进行综合DFM评估。

对于0.5mm、0.4mm等Fine Pitch BGA项目，建议在Layout阶段确认Via in Pad、填孔及HDI叠层方案，避免后续因焊盘和孔结构不合理重新修改设计。

常见问题

1. 盘中孔不填孔可以直接贴BGA吗？

通常不建议。开放孔可能造成焊料进入Via，使焊盘锡量和焊点形态受到影响。具体需要根据孔结构和装配工艺评估。

2. 盘中孔填孔主要是为了导电吗？

不只是。Via本身需要完成导通，而填孔电镀还要解决焊料流失、焊盘平整度以及后续焊接问题。

3. 盘中孔和普通过孔有什么区别？

普通Via通常位于焊盘之外，主要负责层间连接；Via in Pad直接位于元器件焊盘内部，需要同时考虑层间连接和SMT焊接。

4. 激光盘中孔一定需要填孔吗？

对于直接位于可焊BGA Pad中的激光微孔，通常会采用相应填孔和表面处理方案；具体应结合产品结构确认。

5. Via in Pad和VIPPO有什么区别？

Via in Pad描述的是Via位于焊盘中的结构；VIPPO强调Via经过填充并在表面镀覆，使其形成适合后续焊接的连续焊盘表面。

结语

盘中孔需要做填孔电镀，最核心的原因是：

Via不仅要负责层间导通，它所在的位置本身还要作为元器件焊盘使用。

如果孔保持开放，回流焊时可能出现焊料流入孔内、焊盘锡量不足、表面不平以及焊点一致性下降。

通过填孔和表面电镀，可以让Via内部得到处理，同时恢复相对平整、连续的焊盘表面。

因此，对于Fine Pitch BGA等高密度PCB，盘中孔真正需要解决的是两个问题：

下面要可靠导通，上面还要稳定焊接。