ПХБ дъски със заровени дупкисе превърна в ключов превозвач в-поли от висок клас като 5G комуникация, космическо пространство, медицинска електроника и т.н., благодарение на основните си предимства на „спестяване на място на платката, намаляване на смущенията на сигнала и подобряване на интеграцията на вериги“. Въпреки това, в сравнение с традиционните печатни платки с-дупки, „непроникващата“ структура и характеристиките на „много-слойно свързване“ на слепи заровени отвори създават множество технически затруднения в тяхната обработка и прецизните отклонения във всяка връзка могат директно да доведат до повреда на продукта.
1, Основната причина за трудностите при обработката
Трудността на печатната платка със слепи заровени дупки се крие в нейното изискване за "точност на пространствените размери". Слепите и заровените дупки нарушават простата логика на традиционните проходни отвори, проникващи в цялата платка, изискващи прецизно свързване на специфични дълбочини и места в рамките на субстрат с ограничена дебелина, като същевременно се взема предвид синергията на много-слойните вериги. Тази структура носи две основни предизвикателства: първо, трудността на контрола на дълбочината - дълбочината на пробиване на глухите отвори трябва да бъде точно съобразена с разстоянието от повърхността до целевия вътрешен слой, а отклоненията извън разумния диапазон могат да доведат до „непроникване“ или „проникване във вътрешния слой“; Вторият е проблемът с подравняването на междинния слой - обработката на заровени дупки изисква пресичане на множество вътрешни субстрати и разликите в степента на свиване и референтното изместване на позиционирането на ламинирания субстрат може да доведе до неправилно подравняване на заровените отвори с вътрешните подложки за запояване, което в крайна сметка води до отворени вериги или късо съединение.
2, Пробив на трудностите в основните процеси
(1) Процес на пробиване:
Пробиването е „първият спасителен пояс“ на обработката на слепи заровени дупки и неговата точност директно определя последващия ефект на взаимно свързване. Той се сблъсква главно с три основни трудности:
Трудност при контролиране на дълбочината на глухия отвор: Традиционното пробиване на -отвор изисква само „пробиване през основата“, докато глухите отвори изискват строг контрол на дълбочината на пробиване. От една страна, „ефектът на отскачане“ на високо-скоростното въртене на сондажната игла може да доведе до действително отклонение в дълбочината, особено когато материалът на субстрата е високо-честотен материал, ниската твърдост на материала е по-вероятно да изостри вибрациите на сондажната игла; От друга страна, неравномерната дебелина на много-слойните субстрати може да доведе до несъответствия между действителната дълбочина на пробиване и теоретичната дълбочина, което може директно да проникне във вътрешната верига и да повреди вътрешната структура на субстрата.
Трудности при подравняването на „вторично пробиване“ на заровени дупки: Обработката на заровени дупки обикновено възприема процеса на „първо пробиване на вътрешния слой на заровени дупки, след това ламиниране и накрая пробиване на външния слой на слепи отвори“, сред които „подравняването на вътрешния слой на заровените дупки с външния слой на слепите отвори“ е ключът. Поради термичното свиване на субстрата по време на процеса на ламиниране, ако има отклонение между референтната позиция на вътрешните вкопани отвори и референтната точка на външните слепи отвори, е много вероятно да причини "разминаване на дупките". Когато изместването надхвърли разумен диапазон, зоната на припокриване между външния сляп отвор и вътрешния заровен отвор ще бъде значително намалена, което ще доведе до лошо предаване на ток и дори отворена верига.
Проблемът със „загубата на щифта на бормашината“ при обработката на микрослепи отвори: С увеличаването на плътността на печатните платки, приложението на микрослепите отвори става все по-широко разпространено. Въпреки това, твърдостта на щифтовете за микросвредла е изключително слаба и по време на обработката е предразположено да се случи "счупване на щифта" или "износване". От една страна, „съотношението дължина към диаметър“ на иглите за микропробивни машини обикновено е голямо и те са склонни към „деформация на огъване“ по време на високо-скоростно въртене, което води до прекомерна грапавост на стената на отвора; От друга страна, режещият ръб на микроиглите за бормашини се износва бързо и трябва да се сменя често, което не само увеличава разходите, но също така може да доведе до остатъчна „пробивна шлака“ на дъното на отвора поради „несмяна на износените игли за бормашина навреме“, което влияе върху качеството на последващото покритие.
(2) Процес на нанасяне на покритие:
„Непроникващата структура“ на слепите заровени дупки води до „затруднения в обмена на разтвора“ по време на процеса на нанасяне на покритие и е предразположена към „липса на мед по стената на отвора“ или „неравномерна дебелина на покритието“. Основните трудности се изразяват в:
Проблемът с "остатъчните мехурчета" на дъното на глухите отвори: Химическото отлагане на мед е основният процес за постигане на проводимост на стената на отвора. Субстратът трябва да се потопи в разтвор за отлагане на мед, за да се отложи тънък слой мед върху повърхността на стената на отвора. Въпреки това, „затвореният край“ на слепите дупки е предразположен към остатъчен въздух, образувайки „мехурчета“, които пречат на зоната да влезе в контакт с медния разтвор, което в крайна сметка води до „липса на мед на дъното на дупката“. Особено когато диаметърът и дълбочината на глухите отвори са по-малки и по-дълбоки, изхвърлянето на мехурчета е по-трудно. Ако не се третира своевременно, това директно ще доведе до прекъсване на веригата.
Трудност при актуализиране на разтвора вътре в заровения отвор: Заровеният отвор се намира вътре в субстрата и след ламиниране има висок риск от остатъчни „полувтвърдени остатъци от филм“ или „пробивна шлака“ вътре в отвора. Ако предварителната -обработка не е задълбочена, това ще повлияе на адхезията на покритието. В същото време, по време на процеса на галванопластика на мед, електролитът в заровения отвор тече бавно, което води до по-ниска концентрация на медни йони в отвора, отколкото на повърхността на плочата, в крайна сметка образувайки феномен на „тънко покритие върху стената на отвора и дебело покритие върху повърхността на плочата“, което не може да отговори на изискванията за пренасяне на ток и е склонно към „прегряване и изгаряне“ след продължителна-трайна употреба.
Проблемът със „стъпката на покритие“ в микрослепите отвори: Преходът между „отвора на отвора“ и „повърхността на плочата“ на микрослепите отвори е предразположен към образуване на „стъпала на покритие“ - поради по-високата плътност на тока на ръба на отвора в сравнение със стената на отвора, „натрупване на покритие по ръба“ може да възникне по време на галванопластика, което води до височина на стъпалата, надхвърляща разумния диапазон. Този тип стъпка не само засяга покритието на последващия слой маска за запояване, но може също да причини неравномерно запояване по време на последващо запояване, което води до виртуално запояване.
(3) Ламиниран процес:
Наслояването е процесът на пресоване на „вътрешния субстрат с пробити заровени дупки“ и „полувтвърдения лист“ в едно и трудността му се състои в „контролиране на скоростта на свиване на субстрата“ и „избягване на деформация на заровени дупки“:
Свиването на ламинирането води до „изместване на дупката“: По време на процеса на ламиниране субстратът трябва да се държи при висока температура и високо налягане за определен период от време и полувтвърденият лист от епоксидна смола ще претърпи „течение“ и „свиване при втвърдяване“. Ако материалът на вътрешния субстрат не отговаря на скоростта на свиване на полувтвърдения лист, това ще доведе до изкривяване на ламинирания субстрат, което ще доведе до изместване на заровените дупки. Когато изкривяването на субстрата надхвърли стандартния диапазон, отклонението на подравняване между скритите отвори и външните глухи отвори директно ще надхвърли изискванията на индустрията, засягайки функционалността на веригата.
Проблемът с "блокирането на потока на лепилото" в заровени дупки: Полувтвърдените филми ще произведат "поток на лепило" по време на ламиниране и ако количеството на потока на лепило е твърде голямо, това ще доведе до блокиране на заровените дупки от смола; Ако количеството на адхезивния поток е твърде малко, то няма да може да запълни празнините между вътрешните субстрати, което води до недостатъчно междуслойно свързване. Когато заровеният отвор е блокиран до известна степен от смола, медта не може да запълни отвора по време на последващо галванично покритие, което води до нарушаване на проводимостта.
Трудност при контролиране на „еднородността на дебелината“ на много-слойни субстрати: ПХБ платките със заровени отвори обикновено са много-слойни структури и по време на ламиниране е необходимо да се гарантира, че отклонението на дебелината на всеки слой е в разумен диапазон. Но ако разликата в дебелината на вътрешното медно фолио и редът на подреждане на полувтвърдените листове не са разумни, това ще доведе до „локалната дебелина твърде дебела“ или „твърде тънка“ на ламинирания субстрат. Например, ако има твърде много подреждане на полувтвърдени филми в определена област, дебелината ще се отклони от зададената стойност и скоростта на подаване на пробивната игла трябва да се регулира по време на последващо пробиване, което лесно може да доведе до дълбочина на глухия отвор, надвишаваща стандарта.
Трудност при справяне посока
В отговор на горните трудности, индустрията е разработила поредица от технически решения, съсредоточени около „прецизен контрол“ и „подобряване на ефективността“:
Процес на пробиване: Възприемането на комбинирана технология на „лазерно пробиване+механично пробиване“ - лазерното пробиване може да постигне прецизна обработка на микрослепи отвори, с контролирано отклонение на дълбочината в много малък диапазон и без проблеми с износването на иглата за пробиване; Механичното пробиване се използва за вкопани дупки с по-голям диаметър, съчетано с „CCD система за визуално позициониране“, която може в реално-време да коригира отклонението на позицията на отвора след ламиниране, като значително подобрява точността на подравняване.
Процес на нанасяне на покритие: Въвеждане на технологията "импулсно галванично покритие", чрез периодично регулиране на плътността на тока, насърчаване на потока на електролит в заровения отвор, значително подобряване на равномерността на дебелината на покритието върху стената на отвора; В отговор на проблема с мехурчетата в сляпа дупка се използва оборудване за "вакуумно химическо отлагане на мед" за изхвърляне на мехурчетата вътре в дупката при среда с отрицателно налягане, което значително подобрява покритието на отлагането на мед.
Процес на наслояване: Разработете „полувтвърден филм с ниско свиване“, съчетан с „процес-по-стъпка на ламиниране“, за да контролирате изкривяването на субстрата на изключително ниско ниво; В същото време "софтуерът за симулация на скоростта на потока" се използва за предварително изчисляване на скоростта на потока на полувтвърдения лист, за да се избегне запушване на заровените дупки.