Taulers de PCB de forats cecs enterratss'ha convertit en un operador clau en camps-de gamma alta com ara la comunicació 5G, l'aeroespacial, l'electrònica mèdica, etc., gràcies als seus avantatges bàsics d'"estalviar espai al tauler, reduir la interferència del senyal i millorar la integració del circuit". Tanmateix, en comparació amb les plaques de circuits impresos tradicionals-perforats, l'estructura "no penetrant" i les característiques d'"interconnexió multi{-capes" dels forats cecs enterrats plantegen múltiples colls d'ampolla tècnics en el seu processament, i les desviacions de precisió en cada enllaç poden conduir directament a la fallada del producte.
1, la causa principal de les dificultats de processament
La dificultat de la placa PCB de forats cecs enterrats rau en el seu requisit de "precisió de la dimensió espacial". Els forats cecs i els forats enterrats trenquen la lògica senzilla dels forats tradicionals que penetren a tota la placa, i requereixen una interconnexió precisa a profunditats i ubicacions específiques dins d'un substrat de gruix limitat, alhora que es té en compte la sinergia dels circuits multi-capes. Aquesta estructura comporta dos reptes bàsics: en primer lloc, la dificultat del control de profunditat - la profunditat de perforació dels forats cecs s'ha d'ajustar amb precisió a la distància de la superfície a la capa interior objectiu, i les desviacions més enllà d'un rang raonable poden conduir a "no penetrar" o "penetrar la capa interior"; El segon és el problema de l'alineació entre capes -, el processament dels forats enterrats requereix creuar múltiples substrats interiors, i les diferències en la velocitat de contracció i el desplaçament de referència de posicionament del substrat laminat poden provocar que els forats enterrats estiguin desalineats amb els coixinets de soldadura interiors, provocant, finalment, circuits oberts o curtcircuits.
2, Avenç de les dificultats en els processos bàsics
(1) Procés de perforació:
La perforació és la "primera línia de vida" del processament de forats cecs enterrats, i la seva precisió determina directament l'efecte d'interconnexió posterior. Principalment s'enfronta a tres grans dificultats:
Dificultat per controlar la profunditat del forat cec: la perforació tradicional de-forat pasant només requereix "perforar a través del substrat", mentre que els forats cecs requereixen un control estricte de la profunditat de perforació. D'una banda, l'"efecte rebot" de la rotació d'alta -velocitat de l'agulla de perforació pot provocar una desviació real de la profunditat, especialment quan el material del substrat és material d'alta-freqüència, és més probable que la baixa rigidesa del material agreugi la vibració de l'agulla de perforació; D'altra banda, el gruix desigual dels substrats multi-capes pot provocar discrepàncies entre la profunditat real de perforació i la profunditat teòrica, que poden penetrar directament al circuit interior i danyar l'estructura interna del substrat.
Dificultat per alinear la "perforació secundària" dels forats enterrats: el processament dels forats enterrats sol adoptar el procés de "perforar la capa interior dels forats enterrats primer, després laminar i, finalment, perforar la capa exterior de forats cecs", entre els quals "alinear la capa interior dels forats enterrats amb els forats exteriors" és la capa clau dels forats cecs. A causa de la contracció tèrmica del substrat durant el procés de laminació, si hi ha una desviació entre la referència de posicionament dels forats interiors enterrats i la referència dels forats cecs exteriors, és molt probable que provoqui "desalineació dels forats". Quan el desplaçament supera un rang raonable, l'àrea de solapament entre el forat cec exterior i el forat interior enterrat es reduirà significativament, donant lloc a una transmissió de corrent deficient i fins i tot un circuit obert.
El problema de la "pèrdua del pin" en el processament de micro forats cecs: amb l'augment de la densitat de la placa PCB, l'aplicació de micro forats cecs s'està generalitzant cada cop més. No obstant això, la rigidesa dels microperforadors és extremadament pobra, i la "ruptura" o el "desgast" són propensos a produir-se durant el processament. D'una banda, la "proporció de longitud a diàmetre" de les microagulles de perforació sol ser gran, i són propenses a la "deformació de flexió" durant la rotació a alta -velocitat, donant lloc a una rugositat excessiva de la paret del forat; D'altra banda, el tall de les agulles de micro perforació es desgasta ràpidament i s'ha de substituir amb freqüència, la qual cosa no només augmenta els costos, sinó que també pot provocar "escòries de perforació" residuals a la part inferior del forat a causa de "no substituir les agulles de perforació desgastades de manera oportuna", afectant la qualitat del recobriment posterior.
(2) Procés de recobriment:
L'"estructura no penetrant" dels forats enterrats cecs condueix a "dificultats en l'intercanvi de solucions" durant el procés de recobriment, i és propensa a "sense coure a la paret del forat" o "gruix de recobriment desigual". Les principals dificultats es reflecteixen en:
El problema de les "bombolles residuals" a la part inferior dels forats cecs: la deposició química de coure és el procés bàsic per aconseguir la conductivitat a la paret del forat. El substrat s'ha de submergir en una solució de deposició de coure per dipositar una fina capa de coure a la superfície de la paret del forat. Tanmateix, l'"extrem tancat" dels forats cecs és propens a l'aire residual, formant "bombolles" que impedeixen que l'àrea entri en contacte amb la solució de coure, donant com a resultat "cap coure al fons del forat". Sobretot quan el diàmetre i la profunditat dels forats cecs són més petits i profunds, és més difícil que les bombolles siguin expulsades. Si no es tracta de manera oportuna, provocarà directament un circuit obert al circuit.
Dificultat per actualitzar la solució dins del forat enterrat: el forat enterrat es troba a l'interior del substrat i, després de la laminació, hi ha un alt risc de residus de "residus de pel·lícula semicurada" o "escòries de perforació" dins del forat. Si el pre-tractament no és exhaustiu, afectarà l'adhesió del recobriment. Al mateix temps, durant el procés de galvanoplastia de coure, l'electròlit del forat enterrat flueix lentament, donant lloc a una concentració més baixa d'ions de coure al forat que a la superfície de la placa, formant finalment un fenomen de "recobriment prim a la paret del forat i un recobriment gruixut a la superfície de la placa", que no pot complir els requisits de transport actual i és propens a cremar-se durant molt de temps.
El problema del "pas de recobriment" als forats cecs micro: la unió entre l'"obertura del forat" i la "superfície de la placa" dels forats cecs micro és propens a formar "passos de recobriment" - a causa de la densitat de corrent més alta a la vora de l'obertura del forat en comparació amb la paret del forat, "l'acumulació de recobriment de vora" pot ocórrer durant la galvanització. Aquest tipus de pas no només afecta el recobriment de la capa de màscara de soldadura posterior, sinó que també pot provocar una soldadura desigual durant la soldadura posterior, donant lloc a una soldadura virtual.
(3) Procés laminat:
L'estratificació és el procés de premsar el "substrat interior amb forats enterrats perforats" i el "full semicurat" en un, i la seva dificultat rau a "controlar la taxa de contracció del substrat" i "evitar la deformació del forat enterrat":
La contracció de la laminació condueix al "desplaçament del forat": durant el procés de laminació, el substrat s'ha de mantenir en un entorn d'alta temperatura i alta pressió durant un cert període de temps, i la làmina semicurada de resina epoxi patirà "flux" i "contracció de curació". Si el material del substrat interior no coincideix amb la taxa de contracció de la làmina semicurada, farà que el substrat laminat es deformi, donant lloc al desplaçament dels forats enterrats. Quan la deformació del substrat supera el rang estàndard, la desviació d'alineació entre els forats enterrats i els forats cecs exteriors superarà directament els requisits de la indústria, afectant la funcionalitat del circuit.
El problema del "bloqueig del flux de cola" als forats enterrats: les pel·lícules semicurades produiran "flux de cola" durant la laminació i, si la quantitat de flux de cola és massa gran, provocarà que els forats enterrats es bloquegin per la resina; Si la quantitat de flux d'adhesiu és massa petita, no serà capaç d'omplir els buits entre els substrats interiors, donant lloc a una unió entre capes insuficients. Quan el forat enterrat està bloquejat fins a cert punt per la resina, el coure no pot omplir el forat durant la galvanoplastia posterior, donant lloc a una fallada de conductivitat.
Dificultat per controlar la "uniformitat del gruix" dels substrats multi-capes: les plaques de PCB de forats cecs enterrats solen ser estructures multi-capes i, durant la laminació, cal assegurar-se que la desviació del gruix de cada capa estigui dins d'un rang raonable. Però si la diferència de gruix de la làmina de coure interior i l'ordre d'apilament de les làmines semicurades no són raonables, provocarà un "gruix local massa gruixut" o "massa prim" del substrat laminat. Per exemple, si hi ha massa apilament de pel·lícules semicurades en una àrea determinada, el gruix es desviarà del valor establert i la velocitat d'alimentació de l'agulla de perforació s'ha d'ajustar durant la perforació posterior, cosa que pot provocar fàcilment que la profunditat del forat cec superi l'estàndard.
Dificultat per fer front a la direcció
En resposta a les dificultats anteriors, la indústria ha desenvolupat una sèrie de solucions tècniques, centrades en el "control de precisió" i la "millora de l'eficiència":
Procés de perforació: l'adopció d'una tecnologia composta de "perforació làser + perforació mecànica" - pot aconseguir un processament precís de micro forats cecs, amb una desviació de profunditat controlada dins d'un rang molt reduït i sense problemes de desgast de l'agulla de perforació; La perforació mecànica s'utilitza per a forats enterrats de diàmetre més gran, juntament amb un "sistema de posicionament visual CCD", que pot corregir-en temps real la desviació de la posició del forat després de la laminació, millorant considerablement la precisió de l'alineació.
Procés de recobriment: introduint la tecnologia de "galvanització de pols", ajustant periòdicament la densitat de corrent, promovent el flux d'electròlits al forat enterrat, millorant significativament la uniformitat del gruix del recobriment a la paret del forat; En resposta al problema de les bombolles del forat cec, s'utilitza un equip de "deposició química de coure al buit" per descarregar les bombolles dins del forat en un entorn de pressió negativa, millorant considerablement la cobertura de la deposició de coure.
Procés d'estratificació: desenvolupeu "pel·lícula semicurada de baixa contracció", combinada amb "procés de laminació pas a pas" per controlar la deformació del substrat a un nivell extremadament baix; Al mateix temps, s'utilitza el "programari de simulació de cabal" per calcular el cabal de la làmina semicurada amb antelació per evitar l'obstrucció dels forats enterrats.