Od chytrých telefonů a tabletů, které používáme v každodenním životě, až po špičkové{0}}komunikační základnové stanice 5G a letecká zařízení, každý průlom v inovacích v elektronických produktech nelze oddělit od silné podpory technologie desek s plošnými spoji. Mezi nimiDesky plošných spojů HDI se slepými zakopanými otvory, jako špičková-technologie v oblasti PCB, se postupně stávají hlavní silou rozvoje moderního elektronického průmyslu.
1, Technický princip desky plošných spojů HDI se slepým zakopaným otvorem
HDI, to znamená vysoko{0}}hustotní propojení. HDI deska plošných spojů se slepými zakopanými otvory, jak název napovídá, je obvodová deska, která využívá technologii mikro slepých zakopaných otvorů k výraznému zvýšení hustoty distribuce obvodů. Splňuje požadavky na vyšší integraci a lepší elektrický výkon v elektronických produktech konstrukcí speciálních propojovacích struktur v rámci více-vrstvých desek plošných spojů.
(1) Záhada slepých děr a zasypaných děr
Slepé otvory jsou otvory, které se připojují z povrchu desky plošných spojů k vnitřním obvodům, ale nepronikají celou deskou plošných spojů. Je to jako skrytý podzemní průchod, který těsně spojuje povrchovou kabeláž PCB s vnitřní elektroinstalací, efektivně zkracuje vzdálenost přenosu signálu, snižuje rušení signálu a výrazně zlepšuje integritu signálu. V plošných spojích, jako jsou základní desky mobilních telefonů, které vyžadují téměř přísné využití prostoru a zpracování signálu, hrají slepé otvory nenahraditelnou roli při dosahování efektivních elektrických spojení v extrémně omezených prostorech. Jeho otvor je obvykle extrémně malý, obvykle mezi 0,1-0,3 mm, aby splňoval přísné požadavky na kabely s vysokou hustotou.
Zakopané díry jsou díry hluboko uvnitř PCB, spojující různé vrstvy vnitřních obvodů, aniž by se rozšiřovaly na povrch PCB. Je to jako stabilní můstek, který buduje stabilní elektrické spojovací cesty uvnitř více-vrstvých desek plošných spojů a hraje klíčovou roli při dosahování komplexních funkcí obvodů. Ve špičkových{3}}základních deskách serverů a dalších PCB, které vyžadují vysoký elektrický výkon a stabilitu, se k propojení více vrstev napájení a signálových vrstev používají zakopané otvory, což zajišťuje stabilní distribuci energie a spolehlivý přenos signálu. Jeho otvor je také relativně malý, podobný slepým otvorům, většinou v rozsahu 0,1-0,3 mm, aby odpovídal vývojovému trendu elektroinstalace s vysokou hustotou.
(2) Klíčové technologie pro dosažení-propojení s vysokou hustotou
Za účelem vytvoření těchto složitých struktur se slepými zakopanými otvory přijaly desky plošných spojů HDI se slepými zakopanými otvory řadu pokročilých technologických prostředků. Technologie laserového vrtání je jednou z nejlepších, která využívá laserové paprsky s vysokou{1}}energií k přesnému vrtání malých otvorů do desek plošných spojů o průměru až desítkách mikrometrů. Tato vysoce-přesná metoda vrtání může splnit přísné požadavky desek plošných spojů HDI pro zpracování mikroděr a položit základ pro dosažení vysoké-hustoty kabeláže. Techniky plazmového nebo světelného zpracování se také běžně používají k podpoře tvorby menších pórů, čímž se dále zvyšuje hustota původního obrazu.
Po vrtání se proces galvanického pokovování stává klíčovým krokem k dosažení elektrického spojení. Rovnoměrným nanesením vrstvy kovu (obvykle mědi) na stěnu otvoru mohou slepé otvory a zakopané otvory účinně vést proud a zajistit hladký přenos signálu mezi různými vrstvami. Technologie laminace navíc pevně stlačuje několik vrstev materiálů PCB s obvody a otvory k sobě, aby vytvořily kompletní, vícevrstvou propojenou strukturu desky plošných spojů, která zajišťuje mechanickou pevnost a elektrický výkon celé desky plošných spojů.
2, Výrobní proces desky plošných spojů HDI se zapuštěnými otvory
Výrobní proces desek plošných spojů HDI se slepými zapuštěnými otvory je složitý a přesný a vyžaduje vysoce přesné vybavení a přísnou kontrolu procesu. Každý odkaz má rozhodující vliv na kvalitu a výkon produktu.
(1) Vrstvená metoda - základní kámen konstrukce složitých struktur
HDI desky jsou obecně vyráběny metodou stohování. Metoda vrstvení je jako stavět výškovou-budovu, skládat vrstvy jednu po druhé, čímž se zvyšuje složitost kabeláže a připojení pro každou vrstvu. Čím více vrstev je, tím vyšší je technická úroveň desky. Běžná deska HDI je v podstatě jednorázová-vrstva, která tvoří jednoduchou strukturu slepých děr přes jednorázovou-vrstvu spojující vnější vrstvu a přilehlou vnitřní vrstvu. Je vhodný pro elektronické produkty, které nevyžadují vysokou složitost obvodů, ale mají určité požadavky na využití prostoru, jako jsou chytré náramky, jednoduchá Bluetooth sluchátka atd.
HDI vysokého řádu používá dvě nebo více technik vrstvení. Vezmeme-li jako příklad vrstvu druhého -řádu, nejenže zahrnuje slepé otvory prvního-řádu spojené z vnější vrstvy se sousední vnitřní vrstvou, ale přidává také slepé otvory druhého-řádu propojené z vnější vrstvy s hlubší vrstvou prostřednictvím mezivrstvy a také odpovídající struktury zakopaných děr. Tato složitější struktura může dosáhnout bohatších zapojení obvodů a je vhodná pro elektronické produkty, které vyžadují vysokou integritu signálu a hustotu kabeláže, jako jsou chytré telefony, tablety atd. S dalším nárůstem počtu vrstev mohou špičkové-desky HDI se třemi nebo více vrstvami splňovat nejvyšší požadavky-elektronických produktů nejvyšší třídy pro ultra-vysokou hustotu vodičů, vysokou hustotu vodičů a dobrý elektrický výkon, a jsou široce používány v komunikačních serverech, jako je 5G{1} základní desky, letecká elektronická zařízení atd.
(2) Klíčové procesy stohování otvorů, galvanizace výplňových otvorů a přímé vrtání laserem - pro zlepšení výkonu
Kromě metody vrstvení bude HDI vyššího řádu využívat také řadu pokročilých technologií desek plošných spojů pro další zvýšení výkonu. Technologie stohování otvorů je proces vertikálního stohování více slepých nebo zakopaných otvorů, což zvyšuje počet spojovacích bodů mezi různými vrstvami a zlepšuje flexibilitu a hustotu kabeláže. Galvanické vyplnění otvoru je proces úplného vyplnění otvoru kovem po vrtání a galvanickém pokovování. To nejen zvyšuje vodivost otvoru, ale také zlepšuje přizpůsobení impedance během přenosu signálu, snižuje odraz signálu a přeslechy, což je zvláště důležité pro vysokorychlostní přenos signálu.
Technologie přímého vrtání laserem využívá vysokou hustotu energie laserů k přímému vrtání otvorů do částečně zpracovaných desek plošných spojů bez potřeby předem vyrobených vrtacích forem, což výrazně zlepšuje přesnost a efektivitu zpracování. Současně může také dosáhnout menší apertury, čímž uspokojí rostoucí poptávku po vodičích s vysokou{1}}hustotou v deskách s obvody HDI.
(3) Přísná kontrola kvality a proces testování
Vzhledem ke složitému výrobnímu procesu a vysokým požadavkům na přesnost desek plošných spojů HDI se slepými dírami může jakákoliv malá vada vést ke snížení výkonu nebo dokonce ke ztrátě celé desky plošných spojů. Proto je třeba během výrobního procesu zavést přísnou kontrolu kvality a testovací procesy. Od nákupu surovin probíhá přísná kontrola kvality materiálů, jako jsou měděné-lamináty a měděné fólie, aby bylo zajištěno, že jejich elektrické a mechanické vlastnosti splňují normy.
Během výrobního procesu musí být pro každý dokončený kritický proces provedeny odpovídající kontroly. Například po vyvrtání bude použito zařízení, jako jsou mikroskopy, ke kontrole velikosti, přesnosti polohy a kvality stěny otvoru; Po galvanickém pokovování by měla být otestována tloušťka, jednotnost a přilnavost povlaku. Po dokončení výroby celé desky plošných spojů bude provedeno komplexní testování elektrického výkonu, včetně testování vodivosti, testování izolačního odporu, testování impedance atd., aby bylo zajištěno, že deska plošných spojů může splňovat konstrukční požadavky a pracovat stabilně a spolehlivě.