巨型散热孔方法/The Solutions for Thermal Vias

巨型散热孔：

1.主要功能以散热为主，盲孔通孔均被金属填充；

2.巨型盲孔：直径大于大于200um，深度大于150um的盲孔；
巨型通孔：直径大于250um，深度大于200um的盲孔

随着电动/智能汽车的快速发展，汽车中的电控系统中功率器件（大功率芯片）越来越多，而配套的充电桩更是用到很多功率器件；同时，随着新型射频和微波系统的发展，更高效的热管理是必不可少的。线路板（PCB）做为功率器件的载板，它的热通径及热垫的设计决定了功率器件性能能不能正常发挥，和整个系统的质量。

统计表明：

目前比较高端的应用是使用填充铜垫（Copper Coin）工艺，即在需要散热的地方开一个盲孔或者一个通孔，再用提前制作好的铜垫镶入所开的盲孔或者通孔中，然后固定好铜垫就可以将功率器件封装在铜垫上。铜垫可以起到非常高效的散热作用。

但是，这种工艺对开孔精度、铜垫精度以及镶嵌安装工序精度要求极高，良品率较低；同时对于传统PCB制造企业来说需要增加数量庞大的新设备、新工艺，将是一笔巨额投入。

而低成本的工艺就是基于现有线路板制造工艺和硬件，采用电镀的方式来填充巨型散热孔。但是散热效果受到盲孔尺寸的限制：1，盲孔的尺寸无法设计的很大，因为受到电镀填充工艺的限制；2. 由于盲孔越大，纵横比较小情况下，填孔难度越大，要填平盲孔需要多次镀铜，而且镀铜时间非常长，铜浪费大。

而盲孔尺寸的增加铜在盲孔中的填充量指数级的增加，对镀铜技术和工艺配合就提出了新的挑战，被填充的盲孔越大，填充完成后所留下的凹陷（Dimple）就会越大。

采用新的工艺可以快速完成巨型孔的填充，同时又能保证散热的质量。同时运行成本远低于传统电镀成本。

工艺流程：

晟悦半导体设备有限公司公司的散热基板电镀机台（下图）具有均匀的流态，高强度的搅拌，能够应对AR（aspect ratio）最高3:1的纵横比（盲孔孔深：300，直径100）的盲孔或者通孔。同时电流密度3-8ASD，能有效缩短电镀时间，提供效能！