PCB ploče sa slijepim ukopanim rupamapostao je ključni prijevoznik u vrhunskim-poljima kao što su 5G komunikacija, zrakoplovstvo, medicinska elektronika itd., zahvaljujući svojim ključnim prednostima "uštede prostora na ploči, smanjenja interferencije signala i poboljšanja integracije krugova". Međutim, u usporedbi s tradicionalnim PCB pločama s-rupama, "neprobojna" struktura i karakteristike "više-slojnog međusobnog povezivanja" slijepih ukopanih rupa predstavljaju višestruka tehnička uska grla u njihovoj obradi, a odstupanja u preciznosti u svakoj vezi mogu izravno dovesti do kvara proizvoda.
1, Glavni uzrok poteškoća s obradom
Poteškoća tiskane ploče sa slijepim ukopanim otvorom leži u njenom zahtjevu za "točnost prostornih dimenzija". Slijepe rupe i ukopane rupe prekidaju jednostavnu logiku tradicionalnih prolaznih rupa koje prodiru kroz cijelu ploču, zahtijevajući precizno međusobno povezivanje na određenim dubinama i mjestima unutar supstrata ograničene debljine, dok se također uzima u obzir sinergija više-slojnih sklopova. Ova struktura donosi dva ključna izazova: prvo, poteškoće kontrole dubine - dubina bušenja slijepih rupa mora biti točno usklađena s udaljenošću od površine do ciljanog unutarnjeg sloja, a odstupanja izvan razumnog raspona mogu dovesti do "neprodiranja" ili "prodiranja u unutarnji sloj"; Drugi je problem međuslojnog poravnanja - obrada ukopanih rupa zahtijeva ukrštanje više unutarnjih podloga, a razlike u stopi skupljanja i referentnom pomaku pozicioniranja laminirane podloge mogu uzrokovati neusklađenost ukopanih rupa s unutarnjim lemljenim jastučićima, što u konačnici dovodi do prekida ili kratkog spoja.
2, Proboj poteškoća u temeljnim procesima
(1) Proces bušenja:
Bušenje je "prva slamka spasa" obrade slijepih ukopanih rupa, a njegova točnost izravno određuje kasniji učinak međusobnog povezivanja. Uglavnom se suočava s tri glavne poteškoće:
Poteškoće u kontroli dubine slijepe rupe: Tradicionalno bušenje-rupe zahtijeva samo "bušenje kroz podlogu", dok slijepe rupe zahtijevaju strogu kontrolu dubine bušenja. S jedne strane, "efekt odbijanja" velike-brzine rotacije bušaće igle može dovesti do stvarnog odstupanja dubine, posebno kada je materijal podloge visoko-frekventni materijal, veća je vjerojatnost da će niska krutost materijala pogoršati vibracije bušaće igle; S druge strane, nejednaka debljina više-slojnih podloga može dovesti do odstupanja između stvarne i teorijske dubine bušenja, što može izravno prodrijeti u unutarnji krug i oštetiti unutarnju strukturu podloge.
Poteškoće u poravnavanju "sekundarnog bušenja" ukopanih rupa: Obrada ukopanih rupa obično usvaja postupak "najprije bušenja unutarnjeg sloja ukopanih rupa, zatim laminiranja i na kraju bušenja vanjskog sloja slijepih rupa", među kojima je "usklađivanje unutarnjeg sloja ukopanih rupa s vanjskim slojem slijepih rupa" ključno. Zbog toplinskog skupljanja podloge tijekom procesa laminiranja, ako postoji odstupanje između referentnog položaja unutarnjih ukopanih rupa i reference vanjskih slijepih rupa, vrlo je vjerojatno da će uzrokovati "neusklađenost rupa". Kada pomak prijeđe razumni raspon, područje preklapanja između vanjske slijepe rupe i unutarnje ukopane rupe bit će značajno smanjeno, što će rezultirati lošim prijenosom struje, pa čak i otvorenim krugom.
Problem "gubitka bušilice" u obradi mikro slijepih rupa: S povećanjem gustoće tiskanih ploča, primjena mikro slijepih rupa postaje sve raširenija. Međutim, krutost klinova za mikro bušenje je izuzetno loša, a "lom igle" ili "habanje" je sklona pojavi tijekom obrade. S jedne strane, "omjer duljine i promjera" igala za mikrobušenje obično je velik i one su sklone "deformaciji savijanja" tijekom rotacije velikom-brzinom, što rezultira pretjeranom hrapavošću stijenke rupe; S druge strane, rezni rub mikro igala za bušenje se brzo istroši i potrebno ga je često mijenjati, što ne samo da povećava troškove, već također može rezultirati zaostalom "šljakom od bušenja" na dnu rupe zbog "propusta da se istrošene igle za bušenje zamijene na vrijeme", što utječe na kvalitetu naknadnog premaza.
(2) Postupak premazivanja:
"Neprobojna struktura" slijepo zakopanih rupa dovodi do "teškoće u izmjeni otopine" tijekom procesa premazivanja i sklona je "nema bakra na stijenci rupe" ili "neravnomjernoj debljini premaza". Glavne poteškoće ogledaju se u:
Problem "zaostalih mjehurića" na dnu slijepih rupa: Kemijsko taloženje bakra je osnovni proces za postizanje vodljivosti na stijenci rupe. Podlogu je potrebno uroniti u otopinu za taloženje bakra kako bi se taložio tanki sloj bakra na površini stijenke otvora. Međutim, "zatvoreni kraj" slijepih rupa sklon je zaostalom zraku, stvarajući "mjehuriće" koji sprječavaju da područje dođe u kontakt s otopinom bakra, što u konačnici rezultira "bez bakra na dnu rupe". Pogotovo kada su promjer i dubina slijepih rupa manji i dublji, mjehurići se teže izbacuju. Ako se ne postupi na vrijeme, to će izravno dovesti do prekida kruga u krugu.
Poteškoće u ažuriranju otopine unutar zakopane rupe: Zakopana rupa se nalazi unutar podloge, a nakon laminacije postoji veliki rizik od zaostalog "poluočvrslog filma" ili "šljake od bušenja" unutar rupe. Ako -prethodna obrada nije temeljita, to će utjecati na prianjanje premaza. U isto vrijeme, tijekom procesa galvanizacije bakra, elektrolit u ukopanoj rupi teče sporo, što rezultira nižom koncentracijom bakrenih iona u rupi nego na površini ploče, što u konačnici stvara fenomen "tanke prevlake na stijenci rupe i debele prevlake na površini ploče", koja ne može zadovoljiti zahtjeve za prijenos struje i sklona je "pregrijavanju i gorenju" nakon dugotrajne-upotrebe.
Problem "koraka premaza" u mikro slijepim rupama: Spoj između "otvora rupe" i "površine ploče" mikro slijepih rupa sklon je formiranju "stepenica premaza" - zbog veće gustoće struje na rubu otvora u usporedbi sa stijenkom rupe, "akumulacija rubnog premaza" može se pojaviti tijekom galvanizacije, što rezultira visinom stepenica koja prelazi razumni raspon. Ova vrsta koraka ne samo da utječe na premaz naknadnog sloja maske za lemljenje, već također može uzrokovati neravnomjerno lemljenje tijekom naknadnog lemljenja, što dovodi do virtualnog lemljenja.
(3) Laminirani postupak:
Slojevanje je proces prešanja "unutarnje podloge s izbušenim ukopanim rupama" i "polustvrdnute ploče" u jednu, a njegova poteškoća leži u "kontroliranju brzine skupljanja podloge" i "izbjegavanju deformacije ukopane rupe":
Skupljanje laminacije dovodi do "pomaka rupa": Tijekom procesa laminacije, podlogu je potrebno držati na visokoj temperaturi i visokotlačnom okruženju određeno vrijeme, a polustvrdnuta ploča od epoksidne smole će doživjeti "tečenje" i "stvrdnjavanje skupljanja". Ako materijal unutarnjeg supstrata ne odgovara stopi skupljanja polustvrdnute ploče, to će uzrokovati savijanje laminiranog supstrata, što će rezultirati pomicanjem zakopanih rupa. Kada deformacija podloge premaši standardni raspon, odstupanje poravnanja između ukopanih rupa i vanjskih slijepih rupa izravno će premašiti zahtjeve industrije, utječući na funkcionalnost kruga.
Problem "blokade protoka ljepila" u zakopanim rupama: polustvrdnuti filmovi će proizvesti "protok ljepila" tijekom laminacije, a ako je količina protoka ljepila prevelika, to će uzrokovati blokiranje zakopanih rupa smolom; Ako je količina protoka ljepila premala, neće moći popuniti praznine između unutarnjih podloga, što će rezultirati nedovoljnim međuslojnim spajanjem. Kada je ukopana rupa do određene mjere blokirana smolom, bakar ne može ispuniti rupu tijekom naknadne galvanizacije, što dovodi do kvara vodljivosti.
Poteškoće u kontroli "ujednačenosti debljine" više{0}}slojnih podloga: PCB ploče sa slijepim ukopanim rupama obično su više-slojne strukture, a tijekom laminacije potrebno je osigurati da je odstupanje debljine svakog sloja unutar razumnog raspona. Ali ako razlika u debljini unutarnje bakrene folije i redoslijed slaganja polustvrdnutih ploča nisu razumni, to će dovesti do "lokalne debljine predebele" ili "pretanke" laminirane podloge. Na primjer, ako postoji previše naslaganih polustvrdnutih filmova na određenom području, debljina će odstupati od postavljene vrijednosti, a brzina napredovanja igle za bušenje treba se prilagoditi tijekom sljedećeg bušenja, što može lako dovesti do dubine slijepe rupe koja premašuje standard.
Poteškoće svladavanje smjera
Kao odgovor na gore navedene poteškoće, industrija je razvila niz tehničkih rješenja, usredotočenih na "preciznu kontrolu" i "poboljšanje učinkovitosti":
Proces bušenja: usvajanje kompozitne tehnologije "lasersko bušenje+mehaničko bušenje" - lasersko bušenje može postići preciznu obradu mikro slijepih rupa, s kontroliranim odstupanjem dubine u vrlo malom rasponu i bez problema s trošenjem igle za bušenje; Mehaničko bušenje koristi se za ukopane rupe većeg promjera, zajedno s "CCD sustavom vizualnog pozicioniranja", koji može u stvarnom-vremenu ispraviti odstupanje položaja rupe nakon laminacije, uvelike poboljšavajući točnost poravnanja.
Proces premazivanja: Uvođenje tehnologije "pulsnog galvaniziranja", periodičnim podešavanjem gustoće struje, promicanjem protoka elektrolita u zakopanoj rupi, značajno poboljšavajući ujednačenost debljine premaza na stijenci rupe; Kao odgovor na problem mjehurića u slijepoj rupi, koristi se oprema za "vakuumsko kemijsko taloženje bakra" za ispuštanje mjehurića unutar rupe pod negativnim tlakom, uvelike poboljšavajući pokrivenost taloženjem bakra.
Proces nanošenja slojeva: Razvijte "polustvrdnuti film niskog skupljanja", u kombinaciji s "postupkom laminiranja korak-po-korak", za kontrolu savijanja supstrata na iznimno niskoj razini; U isto vrijeme, "softver za simulaciju brzine protoka" se koristi za izračunavanje brzine protoka polustvrdnute ploče unaprijed kako bi se izbjeglo začepljenje zakopanih rupa.