Placa HDIs'ha convertit en una de les tecnologies bàsiques en el camp de la fabricació electrònica. Com a procés clau de les plaques HDI, la tecnologia de forats cecs enterrats ofereix un fort suport per aconseguir una alta integració, una transmissió de senyal d'alta-velocitat i un excel·lent rendiment elèctric de les plaques de circuit.
Característiques de la tecnologia de plaques HDI de forats cecs
El cablejat d'alta densitat aconsegueix una alta integració
Les plaques de circuits impresos tradicionals aconsegueixen connexions elèctriques entre capes a través de forats passants, però aquests forats ocupen una certa quantitat d'espai de la placa, limitant la densitat del cablejat i la integració de components. La placa HDI de forat enterrat cec és diferent. Els forats cecs es refereixen a forats que només connecten la capa exterior amb la capa interior o entre les capes interiors i no penetren a tota la placa de circuit; Els forats enterrats estan completament ocults dins de la placa de circuit, connectant diferents capes interiors. Aquesta estructura de porus única permet que les línies es distribueixin més densament en un espai limitat, augmentant molt el nombre de cablejat per unitat d'àrea. Per exemple, als telèfons intel·ligents, mitjançant l'ús de plaques HDI enterrades a cegues, es poden integrar de forma compacta nombrosos xips com ara processadors, memòria i mòduls de comunicació, aconseguint una alta integració de les funcions del telèfon alhora que es redueix la mida i el pes global del telèfon.
Optimitzar el rendiment de la transmissió del senyal
Els senyals d'alta velocitat són susceptibles a diverses interferències durant la transmissió, donant lloc a l'atenuació del senyal, la distorsió i altres problemes. La placa HDI de forat enterrat cec pot millorar significativament la qualitat de la transmissió del senyal reduint la capacitat i la inductància paràsits causades pels forats passants. Prenent com a exemple els equips de comunicació 5G, la seva freqüència de funcionament pot arribar a diversos GHz o fins i tot més, i els requisits de velocitat i estabilitat de transmissió del senyal són extremadament exigents. La placa HDI de forat enterrat cec escurça el camí de transmissió del senyal, redueix la reflexió i la diafonia del senyal, permetent que els senyals 5G es transmetin de manera ràpida i precisa a la placa de circuit, assegurant el funcionament eficient dels equips de comunicació.
Flux de processament de la placa HDI de forat enterrat cec
procés de perforació
La perforació és el pas principal i desafiant en el processament de taulers HDI enterrats a cegues. Per a petits forats cecs i forats enterrats, s'utilitza habitualment la tecnologia de perforació làser. Per exemple, la perforació amb làser ultraviolat pot aconseguir una perforació d'alta-precisió amb obertures de 0,1 mm o fins i tot més petites. Durant el procés de perforació, cal controlar amb precisió l'energia, la freqüència de pols i el temps de perforació del làser per assegurar-se que la paret del forat sigui llisa, lliure de rebaves i que no danyin els circuits i substrats circumdants. Per als forats enterrats, primer es poden perforar forats passant a cada placa de la capa interior i després fer forats enterrats en el procés de premsat posterior.
Tractament de metalització de forats
Un cop finalitzada la perforació, la paret del forat s'ha de metallitzar per fer-la conductora, aconseguint així connexions elèctriques entre les capes. Aquest procés sol utilitzar una combinació de coure químic i galvanoplastia de coure. En primer lloc, es diposita una fina capa de coure a la paret del forat mitjançant un revestiment químic per proporcionar una capa conductora per a la galvanoplastia posterior. A continuació, es realitza la galvanoplastia de coure per aconseguir el gruix necessari de la capa de coure a la paret del forat. En general, el gruix de la capa de coure ha de ser uniforme i complir certs estàndards de rendiment elèctric. Per exemple, en algunes aplicacions-de gamma alta, el gruix de la capa de coure a la paret del forat ha d'arribar a 25 μ m o més per garantir una bona conductivitat i fiabilitat.
Fabricació de línies i laminació
Després de completar la metal·lització dels forats, procediu a la fabricació del circuit. Mitjançant l'ús de fotolitografia, gravat i altres processos, els patrons de circuit dissenyats es transfereixen a la placa de circuits. La selecció del fotoresist i el control dels paràmetres d'exposició són crucials en el procés de fotolitografia, afectant directament la precisió i la qualitat del circuit. Les diverses capes del circuit es laminaran i es pressionaran fortament juntes a alta temperatura i alta pressió per formar una placa HDI completa. Durant el procés de laminació, cal controlar estrictament paràmetres com la temperatura, la pressió i el temps per garantir una unió ferma entre cada capa, evitant alhora defectes com la delaminació i les bombolles.
Reptes als quals s'enfronta el processament de plaques HDI de forats cecs
El requisit de precisió del processament és extremadament alt
L'amplada de línia mínima/espaiat de la placa HDI de forats cecs enterrats pot arribar a 2,5 mil o fins i tot més petita, i l'obertura també es fa més petita, la qual cosa imposa requisits gairebé estrictes a la precisió de l'equip i la tecnologia de processament. Fins i tot les petites desviacions poden provocar curtcircuits, circuits oberts o transmissió de senyal anormal al circuit. Per exemple, durant la perforació, si la desviació de la posició del forat supera el rang permès, pot provocar que els forats cecs o forats enterrats no es connectin al circuit predeterminat, afectant el rendiment general de la placa de circuit. Això requereix una investigació i actualització contínua dels equips de processament, com ara l'ús de màquines de perforació làser de major precisió, equips de litografia més avançats, etc., alhora que optimitza la tecnologia de processament i millora el nivell d'habilitat dels operadors.
Dificultat en el control de qualitat
A causa de l'estructura multi-capes i el procés complex de les plaques HDI de forats cecs enterrats, la inspecció i el control de qualitat s'han tornat extremadament difícils. Els forats interiors cecs i enterrats no es poden observar directament, i els mètodes d'inspecció tradicionals són difícils de detectar de manera exhaustiva la seva qualitat. Per exemple, es necessiten tecnologies avançades com ara les proves de raigs X- i les proves d'ultrasons per abordar problemes com ara la uniformitat del gruix de la capa de coure a la paret del forat i la fiabilitat de les connexions entre les capes internes. Tot i així, és difícil aconseguir la detecció del 100% de tots els possibles defectes de qualitat. Per tant, establir un sistema de control de qualitat sòlid, controlant estrictament tots els enllaços des de l'adquisició de matèries primeres, el seguiment del processament fins a les proves del producte acabat, és la clau per garantir la qualitat de les plaques HDI de forats cecs enterrats.
Perspectives d'aplicació del tauler HDI de forats cecs
Expansió contínua en el camp de l'electrònica de consum
Les plaques HDI de forats cecs s'han utilitzat àmpliament en productes d'electrònica de consum com ara telèfons intel·ligents, tauletes i dispositius portàtils. Amb la creixent demanda dels consumidors de productes lleugers i multifuncionals, les taules HDI de forats cecs continuaran tenint un paper important. En el futur, en productes emergents, com ara telèfons intel·ligents plegables, les plaques HDI de forats cecs s'han d'adaptar a estructures més complexes i requisits de rendiment més elevats, proporcionant suport tècnic per a la innovació del producte.
Hi ha un potencial enorme en el camp de l'electrònica de l'automòbil i el control industrial
En el camp de l'electrònica de l'automòbil, amb el desenvolupament de la tecnologia de conducció autònoma, els cotxes han de processar i transmetre una gran quantitat de dades del sensor, informació d'imatge, etc., la qual cosa requereix un rendiment extremadament alt i la integració de plaques de circuit. La placa HDI de forat cec pot satisfer les necessitats de transmissió de senyal d'alta-velocitat, alta fiabilitat i miniaturització en sistemes electrònics d'automòbil, i té àmplies perspectives d'aplicació en components com ara radars de vehicles i controladors de conducció autònoma. En l'àmbit del control industrial, els equips d'automatització industrial tenen requisits estrictes per a l'estabilitat i la capacitat anti-interferències de les plaques de circuit. Les plaques HDI de forats enterrats cecs, amb el seu excel·lent rendiment elèctric, s'utilitzaran gradualment àmpliament en robots industrials, sistemes intel·ligents de control de fàbrica i altres camps.