Desky plošných spojů se slepými zakopanými otvoryse stala klíčovým operátorem v-oborech vyšší třídy, jako je komunikace 5G, letectví, lékařská elektronika atd., a to díky svým hlavním výhodám „úspora místa na desce, snížení rušení signálu a zlepšení integrace obvodů“. Ve srovnání s tradičními-desky plošných spojů s průchozími otvory však „nepronikající“ struktura a charakteristiky „více{5}}vrstevného propojení“ slepých zakopaných děr představují řadu technických překážek při jejich zpracování a odchylky přesnosti v každém spoji mohou přímo vést k selhání produktu.
1, Hlavní příčina potíží se zpracováním
Obtížnost desky plošných spojů se slepým zakopaným otvorem spočívá v jejím požadavku na "přesnost prostorových rozměrů". Slepé díry a zakopané díry narušují jednoduchou logiku tradičních průchozích děr, které pronikají celou deskou a vyžadují přesné propojení v konkrétních hloubkách a místech v rámci substrátu s omezenou tloušťkou a zároveň berou v úvahu synergii více-vrstvých obvodů. Tato struktura přináší dvě hlavní výzvy: za prvé, obtížnost kontroly hloubky - hloubka vrtání slepých děr musí být přesně sladěna se vzdáleností od povrchu k cílové vnitřní vrstvě a odchylky mimo rozumný rozsah mohou vést k „neproniknutí“ nebo „proniknutí do vnitřní vrstvy“; Druhým je problém zarovnání mezi vrstvami -, zpracování zapuštěných děr vyžaduje křížení více vnitřních substrátů a rozdíly v rychlosti smršťování a polohovací referenční ofset laminovaného substrátu mohou způsobit, že skryté díry nebudou vyrovnány s vnitřními pájecími ploškami, což v konečném důsledku vede k otevřeným obvodům nebo zkratům.
2, Průlom obtíží v základních procesech
(1) Proces vrtání:
Vrtání je „první záchranná lana“ zpracování slepých zakopaných děr a jeho přesnost přímo určuje následný efekt propojení. Potýká se především se třemi hlavními obtížemi:
Potíže s řízením hloubky slepého otvoru: Tradiční průchozí-vrtání otvorů vyžaduje pouze „vrtání skrz substrát“, zatímco slepé otvory vyžadují přísnou kontrolu hloubky vrtání. Na jedné straně může „efekt odskoku“ vysokorychlostní rotace vrtací jehly vést ke skutečné hloubkové odchylce, zvláště když je podkladovým materiálem vysokofrekvenční-materiál, nízká tuhost materiálu pravděpodobněji zhorší vibrace vrtací jehly; Na druhou stranu nerovnoměrná tloušťka vícevrstvých substrátů může vést k nesrovnalostem mezi skutečnou hloubkou vrtání a teoretickou hloubkou, která může přímo proniknout do vnitřního okruhu a poškodit vnitřní strukturu substrátu.
Potíže se zarovnáním "sekundárního vrtání" zakopaných děr: Zpracování zakopaných děr obvykle využívá proces "nejprve vyvrtání vnitřní vrstvy zakopaných děr, pak laminování a nakonec vyvrtání vnější vrstvy slepých děr", mezi nimiž je klíčem "zarovnání vnitřní vrstvy zakopaných děr s vnější vrstvou slepých děr". V důsledku tepelného smrštění substrátu během procesu laminace, pokud dojde k odchylce mezi polohovou referencí vnitřních skrytých otvorů a referencí vnějších slepých otvorů, je vysoce pravděpodobné, že způsobí "nesouosost otvorů". Když posun překročí rozumný rozsah, překrývající se oblast mezi vnějším slepým otvorem a vnitřním zakopaným otvorem se výrazně zmenší, což má za následek špatný přenos proudu a dokonce i otevřený obvod.
Problém „ztráty vrtacích kolíků“ při zpracování mikroslepých otvorů: S rostoucí hustotou desek plošných spojů se aplikace mikroslepých otvorů stále více rozšiřuje. Tuhost mikro vrtacích kolíků je však extrémně špatná a během zpracování je náchylné k „lámání kolíků“ nebo „opotřebení“. Na jedné straně je „poměr délky k průměru“ mikrovrtacích jehel obvykle velký a jsou náchylné k „deformaci ohybu“ během vysokorychlostní rotace, což má za následek nadměrnou drsnost stěny otvoru; Na druhé straně se řezná hrana mikrojehel pro vrtáky rychle opotřebovává a je třeba ji často vyměňovat, což nejen zvyšuje náklady, ale také může mít za následek zbytkovou „strusku z vrtání“ na dně otvoru v důsledku „nevčasné výměny opotřebovaných jehel“, což má vliv na kvalitu následného povlaku.
(2) Proces nanášení:
"Nepronikající struktura" slepých zakopaných děr vede k "obtížím při výměně roztoku" během procesu nanášení povlaku a je náchylná k tomu, že "na stěně otvoru není žádná měď" nebo "nerovnoměrná tloušťka povlaku". Hlavní potíže se odrážejí v:
Problém "zbytkových bublin" na dně slepých otvorů: Chemické nanášení mědi je základním procesem pro dosažení vodivosti na stěně otvoru. Substrát musí být ponořen do roztoku na nanášení mědi, aby se na povrchu stěny otvoru nanesla tenká vrstva mědi. "Uzavřený konec" slepých otvorů je však náchylný ke zbytkovému vzduchu, tvořícímu "bubliny", které zabraňují tomu, aby se oblast dostala do kontaktu s roztokem mědi, což nakonec vede k tomu, že "na dně otvoru není žádná měď". Zvláště když je průměr a hloubka slepých otvorů menší a hlubší, je pro bublinky obtížnější vytlačit. Pokud není včas řešeno, povede to přímo k přerušení obvodu v okruhu.
Potíže s aktualizací řešení uvnitř zakopaného otvoru: Zakopaný otvor se nachází uvnitř substrátu a po laminaci existuje vysoké riziko zbytkového „polovytvrzeného zbytku filmu“ nebo „strusky z vrtání“ uvnitř otvoru. Pokud před-úprava není důkladná, ovlivní to přilnavost nátěru. Současně během procesu galvanizace mědi elektrolyt v zakopaném otvoru pomalu proudí, což má za následek nižší koncentraci iontů mědi v otvoru než na povrchu desky, což nakonec vytváří fenomén „tenkého povlaku na stěně otvoru a silného povlaku na povrchu desky“, který nemůže splnit požadavky na proud a je náchylný k „přehřátí a spálení“ po dlouhodobém-používání.
Problém "kroku povlaku" v mikroslepých otvorech: Spojení mezi "otvorem otvoru" a "plochou desky" mikroslepých otvorů je náchylné k vytváření "stupňů povlaku" - kvůli vyšší hustotě proudu na okraji otvoru otvoru ve srovnání se stěnou otvoru, během galvanizace může docházet k "hromadění povlaku na okraji", což má za následek, že výška stupňů přesahuje rozumný rozsah. Tento typ kroku neovlivňuje pouze povlak následné vrstvy pájecí masky, ale může také způsobit nerovnoměrné pájení během následného pájení, což vede k virtuálnímu pájení.
(3) Proces laminace:
Vrstvení je proces lisování „vnitřního substrátu s vyvrtanými zakopanými otvory“ a „polotvrzeného plechu“ do jednoho a jeho obtíž spočívá v „kontrole rychlosti smršťování substrátu“ a „vyhnutí se deformaci zakopaných otvorů“:
Smrštění laminace vede k „posunu díry“: Během procesu laminace musí být substrát po určitou dobu udržován v prostředí s vysokou teplotou a vysokým tlakem a polovytvrzená deska z epoxidové pryskyřice podstoupí „tečení“ a „srážení při vytvrzení“. Pokud materiál vnitřního substrátu neodpovídá rychlosti smrštění polovytvrzené fólie, způsobí to deformaci laminovaného substrátu, což má za následek posunutí zakopaných otvorů. Když deformace substrátu překročí standardní rozsah, odchylka vyrovnání mezi zakopanými otvory a vnějšími slepými otvory přímo překročí průmyslové požadavky, což ovlivní funkčnost obvodu.
Problém "blokování toku lepidla" v zakopaných otvorech: Polovytvrzené filmy budou produkovat "tečení lepidla" během laminace, a pokud je množství toku lepidla příliš velké, způsobí to, že zakopané otvory budou zablokovány pryskyřicí; Pokud je množství toku lepidla příliš malé, nebude schopno vyplnit mezery mezi vnitřními substráty, což má za následek nedostatečné spojení mezi vrstvami. Když je zakopaný otvor do určité míry zablokován pryskyřicí, měď nemůže během následného galvanického pokovování otvor vyplnit, což má za následek poruchu vodivosti.
Potíže s kontrolou „stejnoměrnosti tloušťky“ více{0}}vrstvých substrátů: Desky plošných spojů se slepými dírami jsou obvykle vícevrstvé- struktury a během laminace je nutné zajistit, aby odchylka tloušťky každé vrstvy byla v rozumném rozsahu. Pokud však rozdíl tloušťky vnitřní měděné fólie a pořadí stohování polovytvrzených listů není rozumné, povede to k „místní tloušťce příliš silné“ nebo „příliš tenké“ laminovaného substrátu. Pokud je například v určité oblasti příliš mnoho naskládaných polovytvrzených fólií, tloušťka se bude odchylovat od nastavené hodnoty a při následném vrtání je třeba upravit rychlost posuvu vrtací jehly, což může snadno vést k překročení standardní hloubky slepého otvoru.
Směr zvládání obtížnosti
V reakci na výše uvedené potíže průmysl vyvinul řadu technických řešení, zaměřených na „přesné řízení“ a „zlepšení účinnosti“:
Proces vrtání: Přijetím kompozitní technologie „laserové vrtání+mechanické vrtání“ - laserové vrtání lze dosáhnout přesného zpracování mikroslepých otvorů s hloubkovou odchylkou řízenou ve velmi malém rozsahu a bez problémů s opotřebením vrtací jehly; Mechanické vrtání se používá pro větší průměry zakopaných děr ve spojení s "CCD vizuálním polohovacím systémem", který dokáže v reálném čase- korigovat odchylku polohy díry po laminaci, čímž se výrazně zlepšuje přesnost vyrovnání.
Proces nanášení: Zavedení technologie "pulzní galvanizace" periodickým nastavováním proudové hustoty, podporou toku elektrolytu v zakopaném otvoru, což výrazně zlepšuje rovnoměrnost tloušťky povlaku na stěně otvoru; V reakci na problém bublin ve slepých dírách se používá zařízení "vakuové chemické nanášení mědi" k vypouštění bublin uvnitř díry v prostředí pod tlakem, což výrazně zlepšuje pokrytí usazováním mědi.
Proces vrstvení: Vyviňte „polotvrdnoucí fólii s nízkou srážlivostí“ v kombinaci s „procesem laminování krok-za{1}}krokem“, abyste řídili deformaci substrátu na extrémně nízké úrovni; Současně se používá "software pro simulaci průtoku" pro výpočet průtoku polovytvrzeného plechu předem, aby se zabránilo ucpání zakopaných otvorů.