Des dels telèfons intel·ligents i tauletes que utilitzem a la nostra vida diària, fins a estacions base de comunicacions 5G d'alta-gama i equips aeroespacials, tots els avenços d'innovació en productes electrònics no es poden separar del fort suport de la tecnologia de plaques de circuit imprès. Entre ells,Plaques de circuits de forats enterrats cecs HDI, com a tecnologia d'avantguarda-en el camp de PCB, s'estan convertint gradualment en la força bàsica que impulsa el desenvolupament de la indústria electrònica moderna.
1, principi tècnic de la placa de circuit de forat enterrat cec HDI
HDI, significa interconnexió d'alta-densitat. La placa de circuit de forats cecs enterrats HDI, com el seu nom indica, és una placa de circuits que utilitza tecnologia de micro forats cecs per augmentar significativament la densitat de distribució dels circuits. Atén la demanda d'una major integració i un millor rendiment elèctric en productes electrònics mitjançant la construcció d'estructures d'interconnexió especials dins de plaques de circuits impresos multi-capes.
(1) El misteri dels forats cecs i els forats enterrats
Els forats cecs són forats que es connecten des de la superfície d'una PCB als circuits interns, però no penetren a tota la placa PCB. És com un pas subterrani ocult, connectant estretament el cablejat de superfície de la PCB amb el cablejat interior, escurçant efectivament la distància de transmissió del senyal, reduint la interferència del senyal i millorant considerablement la integritat del senyal. En PCB com les plaques base de telèfons mòbils que requereixen una utilització de l'espai i un processament de senyal gairebé estrictes, els forats cecs tenen un paper insubstituïble per aconseguir connexions elèctriques eficients en espais extremadament limitats. La seva obertura sol ser extremadament petita, normalment entre 0,1-0,3 mm, per complir els estrictes requisits del cablejat d'alta densitat.
Els forats enterrats són forats profunds dins de la PCB, connectant diferents capes de circuits interns sense estendre's a la superfície de la PCB. És com un pont estable que construeix vies de connexió elèctrica estables dins de PCB multi-capes, jugant un paper crucial per assolir funcions de circuit complexes. A les plaques base de servidors de gamma alta-i altres PCB que requereixen un alt rendiment elèctric i estabilitat, s'utilitzen forats enterrats per connectar diverses capes de potència i capes de senyal, garantint una distribució d'energia estable i una transmissió de senyal fiable. La seva obertura també és relativament petita, semblant als forats cecs, principalment en el rang de 0,1-0,3 mm, per adaptar-se a la tendència de desenvolupament del cablejat d'alta densitat.
(2) Tecnologies clau per aconseguir una interconnexió d'alta-densitat
Per tal de crear aquestes intricades estructures de forats cecs enterrats, les plaques de circuit de forats cecs enterrats HDI han adoptat una sèrie de mitjans tecnològics avançats. La tecnologia de perforació làser és una de les millors, que utilitza raigs làser d'alta-densitat d'energia per perforar amb precisió petits forats en plaques de circuits impresos, amb diàmetres tan petits com desenes de micròmetres. Aquest mètode de perforació d'alta-precisió pot complir els requisits estrictes de les plaques de circuit HDI per al processament de microforats, posant les bases per aconseguir un cablejat d'alta-densitat. Les tècniques de processament de plasma o llum també s'utilitzen habitualment per ajudar a la formació de porus més petits, millorant encara més la densitat de la imatge original.
Després de la perforació, el procés de galvanoplastia es converteix en un pas clau per aconseguir la connexió elèctrica. En recobrir uniformement una capa de metall (generalment coure) a la paret del forat, els forats cecs i els forats enterrats poden conduir el corrent de manera eficaç, garantint una transmissió de senyal suau entre diferents capes. A més, la tecnologia de laminació pressiona fortament diverses capes de materials de PCB amb circuits i forats junts per formar una estructura de placa de circuit interconnectada de diverses capes i -, assegurant la resistència mecànica i el rendiment elèctric de tota la placa de circuit.
2, procés de fabricació de la placa de circuit de forat enterrat cec HDI
El procés de fabricació de plaques de circuit de forats cecs enterrats HDI és complex i precís, i requereix equips molt precisos i un estricte control del procés. Cada enllaç té un impacte decisiu en la qualitat i el rendiment del producte.
(1) Mètode en capes - la pedra angular de la construcció d'estructures complexes
Les plaques HDI es fabriquen generalment mitjançant el mètode d'apilament. El mètode de superposició és com construir un edifici-de gran alçada, apilar capes una per una, augmentant la complexitat del cablejat i les connexions de cada capa. Com més capes hi hagi, més alt és el nivell tècnic del tauler. Una placa HDI normal és bàsicament una-capa de temps, que forma una estructura de forat cec senzill a través d'una-capa d'una sola vegada, connectant la capa exterior i la capa interior adjacent. És adequat per a productes electrònics que no requereixen una complexitat de circuit elevada però que tenen determinats requisits d'utilització de l'espai, com ara polseres intel·ligents, auriculars Bluetooth senzills, etc.
L'HDI d'ordre alt utilitza dues o més tècniques de capes. Prenent com a exemple la capa de segon-ordre, no només inclou els forats cecs de primer-ordre connectats des de la capa exterior a la capa interna adjacent, sinó que també afegeix els forats cecs de segon-ordre connectats des de la capa exterior a la capa més profunda a través de la capa intermèdia, així com les estructures de forats enterrats corresponents. Aquesta estructura més complexa pot aconseguir connexions de circuits més riques i és adequada per a productes electrònics que requereixen una gran integritat del senyal i densitat de cablejat, com ara telèfons intel·ligents, tauletes, etc. Amb l'augment del nombre de capes, les plaques HDI de gran-ordre amb tres o més capes poden complir els requisits finals de productes electrònics d'alta-gama per a un rendiment elèctric molt ampli i molt bo i s'utilitzen molt{8}} camps com ara equips de comunicació 5G, plaques base de servidor-de gamma alta, equips electrònics aeroespacials, etc.
(2) Forats d'apilament, forats d'ompliment de galvanoplastia i perforació directa per làser - processos clau per millorar el rendiment
A més del mètode de capes, l'HDI d'{0}}alt ordre també adoptarà una sèrie de tecnologies de PCB avançades per millorar encara més el rendiment. La tecnologia d'apilament de forats és el procés d'apilar verticalment diversos forats cecs o enterrats, que augmenta el nombre de punts de connexió entre diferents capes i millora la flexibilitat i la densitat del cablejat. L'ompliment de forats galvanitzats és el procés d'omplir completament el forat amb metall després de perforar i galvanitzar. Això no només millora la conductivitat del forat, sinó que també millora la concordança d'impedància durant la transmissió del senyal, reduint la reflexió del senyal i la diafonia, que és especialment important per a la transmissió del senyal d'alta-velocitat.
La tecnologia de perforació directa làser utilitza l'alta densitat d'energia dels làsers per perforar directament forats en plaques de PCB parcialment processades sense necessitat de motlles de perforació prefabricats, millorant considerablement la precisió i l'eficiència del processament. Al mateix temps, també pot aconseguir un processament d'obertura més petita, satisfent la demanda creixent de cablejat d'alta-densitat a les plaques de circuit HDI.
(3) Control de qualitat estricte i procés de prova
A causa del complex procés de fabricació i els requisits d'alta precisió de les plaques de circuit de forats cecs enterrats HDI, qualsevol petit defecte pot provocar una disminució del rendiment o fins i tot la ferralla de tota la placa de circuit. Per tant, durant el procés de fabricació s'han d'implementar estrictes processos de control de qualitat i proves. A partir de l'adquisició de matèries primeres, es realitza un estricte control de qualitat en materials com ara laminats-revestits de coure i làmines de coure per garantir que les seves propietats elèctriques i mecàniques compleixin els estàndards.
Durant el procés de producció, s'han de realitzar les inspeccions corresponents per a cada procés crític completat. Per exemple, després de la perforació, s'utilitzaran equips com microscopis per inspeccionar la mida, la precisió de posició i la qualitat de la paret del forat; Després de la galvanoplastia, s'ha de provar el gruix, la uniformitat i l'adhesió del recobriment. Després de la finalització de tota la producció de la placa de circuit, es realitzaran proves de rendiment elèctric exhaustives, incloses proves de conductivitat, proves de resistència d'aïllament, proves d'impedància, etc., per garantir que la placa de circuit compleixi els requisits de disseny i funcioni de manera estable i fiable.