Dosky plošných spojov so slepými zakopanými otvormisa stala kľúčovým operátorom v špičkových{0}}oblastiach, ako je komunikácia 5G, letectvo, lekárska elektronika atď., vďaka svojim hlavným výhodám „úspora miesta na doske, zníženie rušenia signálu a zlepšenie integrácie obvodov“. V porovnaní s tradičnými-doskami plošných spojov s priechodnými otvormi však „neprenikajúca“ štruktúra a charakteristiky „viac{5}}prepájania vrstiev“ slepých skrytých otvorov predstavujú viaceré technické prekážky pri ich spracovaní a odchýlky presnosti v každom spoji môžu priamo viesť k zlyhaniu produktu.
1, Hlavná príčina ťažkostí pri spracovaní
Obtiažnosť dosky plošných spojov so slepým zakopaným otvorom spočíva v jej požiadavke na "presnosť priestorových rozmerov". Slepé diery a zakopané diery narúšajú jednoduchú logiku tradičných priechodných dier prenikajúcich cez celú dosku, čo si vyžaduje presné prepojenie v špecifických hĺbkach a miestach v rámci substrátu s obmedzenou hrúbkou, pričom sa zohľadňuje aj synergia viacvrstvových obvodov. Táto štruktúra prináša dve hlavné výzvy: po prvé, obtiažnosť kontroly hĺbky - hĺbka vŕtania slepých otvorov musí byť presne prispôsobená vzdialenosti od povrchu k cieľovej vnútornej vrstve a odchýlky mimo rozumného rozsahu môžu viesť k „nepreniknutiu“ alebo „preniknutiu do vnútornej vrstvy“; Druhým je problém zarovnania medzi vrstvami -, spracovanie zapustených otvorov si vyžaduje kríženie viacerých vnútorných substrátov a rozdiely v rýchlosti zmršťovania a polohovej referenčnej odchýlke laminovaného substrátu môžu spôsobiť, že zakopané otvory nebudú zarovnané s vnútornými spájkovacími plôškami, čo v konečnom dôsledku vedie k otvoreným obvodom alebo skratom.
2, Prielom ťažkostí v základných procesoch
(1) Proces vŕtania:
Vŕtanie je „prvým záchranným lanom“ spracovania slepého zakopaného otvoru a jeho presnosť priamo určuje následný efekt prepojenia. Predovšetkým čelí trom veľkým problémom:
Ťažkosti s riadením hĺbky slepého otvoru: Tradičné vŕtanie-priechodných otvorov vyžaduje iba „vŕtanie cez substrát“, zatiaľ čo slepé otvory vyžadujú prísnu kontrolu hĺbky vŕtania. Na jednej strane „efekt odrazu“ pri vysokej{2}}otáčky vŕtacej ihly môže viesť k skutočnej hĺbkovej odchýlke, najmä ak je materiál podkladu vysoko-frekvenčný materiál, nízka tuhosť materiálu s väčšou pravdepodobnosťou zosilní vibrácie vŕtacej ihly; Na druhej strane, nerovnomerná hrúbka viacvrstvových substrátov môže viesť k nezrovnalostiam medzi skutočnou hĺbkou vŕtania a teoretickou hĺbkou, čo môže priamo preniknúť do vnútorného okruhu a poškodiť vnútornú štruktúru substrátu.
Ťažkosti pri zarovnávaní „sekundárneho vŕtania“ zakopaných otvorov: Spracovanie zakopaných otvorov zvyčajne využíva proces „najskôr vyvŕtanie vnútornej vrstvy zakopaných otvorov, potom laminovanie a nakoniec vyvŕtanie vonkajšej vrstvy slepých otvorov“, medzi ktorými je kľúčom „zarovnanie vnútornej vrstvy zakopaných otvorov s vonkajšou vrstvou slepých otvorov“. V dôsledku tepelného zmrštenia substrátu počas procesu laminácie, ak dôjde k odchýlke medzi polohovou referenciou vnútorných zapustených otvorov a referenciou vonkajších slepých otvorov, je vysoko pravdepodobné, že spôsobí „nesúososť otvorov“. Keď posun presiahne primeraný rozsah, prekrývajúca sa oblasť medzi vonkajším slepým otvorom a vnútorným zakopaným otvorom sa výrazne zníži, čo má za následok slabý prenos prúdu a dokonca aj otvorený obvod.
Problém „straty vŕtacieho kolíka“ pri spracovaní mikro slepých otvorov: S nárastom hustoty dosiek plošných spojov sa používanie mikroslepých otvorov čoraz viac rozširuje. Tuhosť mikro vrtných kolíkov je však extrémne nízka a počas spracovania je náchylný na „zlomenie kolíka“ alebo „opotrebenie“. Na jednej strane je „pomer dĺžky k priemeru“ ihiel mikrovrtákov zvyčajne veľký a sú náchylné na „deformáciu v ohybe“ počas otáčania vysokou rýchlosťou, čo vedie k nadmernej drsnosti steny otvoru; Na druhej strane sa rezná hrana mikro ihiel rýchlo opotrebováva a je potrebné ju často vymieňať, čo nielen zvyšuje náklady, ale môže tiež viesť k zostatkovej „troske z vŕtania“ na dne otvoru v dôsledku „nevymenenia opotrebovaných ihiel včas“, čo ovplyvňuje kvalitu následného povlaku.
(2) Proces nanášania:
"Neprenikajúca štruktúra" slepých zakopaných otvorov vedie k "ťažkostiam pri výmene roztoku" počas procesu poťahovania a je náchylná na "žiadnu meď na stene otvoru" alebo "nerovnomernú hrúbku povlaku". Hlavné ťažkosti sa odrážajú v:
Problém „zvyškových bublín“ na dne slepých otvorov: Chemické nanášanie medi je základným procesom na dosiahnutie vodivosti na stene otvoru. Substrát musí byť ponorený do roztoku na nanášanie medi, aby sa na povrchu steny otvoru naniesla tenká vrstva medi. Avšak "uzavretý koniec" slepých otvorov je náchylný na zvyškový vzduch, tvoriaci "bubliny", ktoré bránia oblasti dostať sa do kontaktu s roztokom medi, čo v konečnom dôsledku vedie k tomu, že "na dne otvoru nie je žiadna meď". Najmä ak sú priemer a hĺbka slepých otvorov menšie a hlbšie, je ťažšie vypudzovať bubliny. Ak sa to nebude riešiť včas, bude to priamo viesť k prerušeniu okruhu v okruhu.
Ťažkosti pri aktualizácii roztoku vo vnútri zakopaného otvoru: Zakopaný otvor sa nachádza vo vnútri substrátu a po laminácii existuje vysoké riziko zvyškových „polotvrdnutých zvyškov filmu“ alebo „trosky z vŕtania“ vo vnútri otvoru. Ak predbežná-úprava nie je dôkladná, ovplyvní to priľnavosť náteru. Zároveň počas procesu galvanizácie medi prúdi elektrolyt v zakopanom otvore pomaly, čo vedie k nižšej koncentrácii iónov medi v otvore ako na povrchu platne, čo v konečnom dôsledku vytvára fenomén „tenkého povlaku na stene otvoru a hrubého povlaku na povrchu dosky“, ktorý nemôže spĺňať požiadavky na prúd a je náchylný na „prehrievanie a horenie“ po dlhodobom-používaní.
Problém „kroku povlaku“ v mikroslepých otvoroch: Spojenie medzi „otvorom otvoru“ a „povrchom dosky“ mikroslepých otvorov je náchylné na vytváranie „stupňov povlaku“ - v dôsledku vyššej hustoty prúdu na okraji otvoru v porovnaní so stenou otvoru, počas galvanizácie môže dôjsť k „nahromadeniu okrajového povlaku“, čo vedie k tomu, že výška stupňov presahuje primeraný rozsah. Tento typ kroku ovplyvňuje nielen povlak následnej vrstvy spájkovacej masky, ale môže tiež spôsobiť nerovnomerné spájkovanie počas následného spájkovania, čo vedie k virtuálnemu spájkovaniu.
(3) Proces laminovania:
Vrstvenie je proces lisovania „vnútorného substrátu s vyvŕtanými zakopanými otvormi“ a „polotvrdeného plechu“ do jedného a jeho problém spočíva v „kontrole rýchlosti zmršťovania substrátu“ a „vyhnutí sa deformácii zakopaných otvorov“:
Zmršťovanie laminácie vedie k „premiestneniu dier“: Počas procesu laminácie je potrebné substrát po určitú dobu udržiavať v prostredí s vysokou teplotou a vysokým tlakom a čiastočne vytvrdená doska z epoxidovej živice podstúpi „tečenie“ a „zmršťovanie pri vytvrdzovaní“. Ak materiál vnútorného substrátu nezodpovedá rýchlosti zmrštenia polovytvrdenej fólie, spôsobí to deformáciu laminovaného substrátu, čo bude mať za následok posunutie skrytých otvorov. Keď deformácia substrátu presiahne štandardný rozsah, odchýlka zarovnania medzi zakopanými otvormi a vonkajšími slepými otvormi priamo prekročí priemyselné požiadavky, čo ovplyvní funkčnosť obvodu.
Problém "blokovania toku lepidla" v zakopaných dierach: Polovytvrdené filmy budú počas laminácie produkovať "tečenie lepidla" a ak je množstvo toku lepidla príliš veľké, spôsobí to, že zakopané diery budú zablokované živicou; Ak je množstvo toku lepidla príliš malé, nebude schopné vyplniť medzery medzi vnútornými substrátmi, čo bude mať za následok nedostatočné spojenie medzi vrstvami. Keď je zakopaný otvor do určitej miery zablokovaný živicou, meď nemôže vyplniť otvor počas následného galvanického pokovovania, čo vedie k poruche vodivosti.
Ťažkosti s riadením „rovnomernosti hrúbky“ viacvrstvových substrátov: Dosky plošných spojov so slepými zakopanými otvormi sú zvyčajne viacvrstvové-štruktúry a počas laminácie je potrebné zabezpečiť, aby odchýlka hrúbky každej vrstvy bola v rozumnom rozsahu. Ak však rozdiel v hrúbke vnútornej medenej fólie a poradie stohovania polovytvrdnutých plechov nie sú primerané, povedie to k „príliš hrubému miestu“ alebo „príliš tenkému“ laminovaného substrátu. Napríklad, ak je v určitej oblasti príliš veľa nahromadených polovytvrdnutých fólií, hrúbka sa odchýli od nastavenej hodnoty a rýchlosť posuvu vŕtacej ihly je potrebné upraviť pri následnom vŕtaní, čo môže ľahko viesť k prekročeniu štandardnej hĺbky slepého otvoru.
Smer zvládania ťažkostí
V reakcii na vyššie uvedené ťažkosti priemysel vyvinul sériu technických riešení zameraných na „presné riadenie“ a „zlepšenie účinnosti“:
Proces vŕtania: Prijatím zloženej technológie „laserové vŕtanie+mechanické vŕtanie“ - laserové vŕtanie môže dosiahnuť presné spracovanie malých slepých otvorov s odchýlkou hĺbky riadenej vo veľmi malom rozsahu a bez problémov s opotrebovaním ihly vŕtania; Mechanické vŕtanie sa používa pre zakopané otvory s väčším priemerom v spojení s „CCD vizuálnym polohovacím systémom“, ktorý dokáže v reálnom{2}}čase korigovať odchýlku polohy otvoru po laminácii, čím sa výrazne zlepšuje presnosť zarovnania.
Proces nanášania: Zavedenie technológie "pulzného galvanického pokovovania" periodickou úpravou hustoty prúdu, podporovaním toku elektrolytu v zakopanom otvore, čím sa výrazne zlepšuje rovnomernosť hrúbky povlaku na stene otvoru; V reakcii na problém bublín so slepými otvormi sa používa zariadenie na „vákuové chemické nanášanie medi“ na vypúšťanie bublín vo vnútri otvoru v prostredí s negatívnym tlakom, čím sa výrazne zlepšuje pokrytie usadzovaním medi.
Proces vrstvenia: Vyviňte „polotvrdenú fóliu s nízkou zrážavosťou“ v kombinácii s „procesom laminovania krok{0}}za{1}}krokom“, aby ste obmedzili deformáciu substrátu na extrémne nízkej úrovni; Súčasne sa používa "softvér na simuláciu prietoku" na výpočet prietoku polovytvrdeného plechu vopred, aby sa zabránilo zablokovaniu zakopaných otvorov.