案例背景
某通信板设计中,工程师要求在高速差分链路过孔处使用背钻填树脂,以提高信号完整性和孔内机械支撑。设计目标是去除冗余stub,并通过树脂填充消除孔腔空气对阻抗的影响。板材为6层FR4,高速信号频率达到28Gbps。
遇到的问题
树脂空洞
在首批板X-ray检测中,发现多处过孔顶部存在明显空洞。原因在于填充过程中树脂流动不均,孔内残留气体未充分排出。
微裂纹与脱层
经过回流焊和热循环测试后,部分孔壁出现微裂纹,局部树脂层与铜壁脱离。分析发现,树脂与铜壁之间润湿性不足,同时热膨胀系数差异导致应力集中。
良率低
由于气泡和裂纹问题,该批次返工率高达12%,远高于普通背钻板的2%左右。
工程解决思路
优化树脂工艺参数
降低树脂黏度,提高流动性;
调整固化曲线,延长固化前排气时间,减少孔内残留气体。
孔壁预处理
使用等离子或化学活化改善铜壁润湿性;
烘干基材,确保孔腔无水分。
真空/加压填充
引入真空辅助灌胶,将空气有效抽出;
加压确保树脂完全填充孔腔,消除顶部空洞。
检测与验证
采用CT扫描或切片分析进行抽检,发现微小气泡及时返工;
通过热循环与机械冲击测试验证可靠性。
通过案例可以看出,背钻填树脂相比普通背钻,难点主要集中在材料流动、孔壁结合、热应力和检测验证四个环节。工程师在工艺前期必须进行充分试验和参数优化,否则即使信号性能提升,也可能带来可靠性隐患。