Od smartfonów i tabletów, których używamy na co dzień, po-najwyższej klasy stacje bazowe komunikacji 5G i sprzęt lotniczy i kosmiczny – każdego przełomu w zakresie innowacji w produktach elektronicznych nie można oddzielać od silnego wsparcia technologii płytek drukowanych. Wśród nichPłytki drukowane HDI z ukrytym otworem, jako-najnowocześniejsza technologia w dziedzinie płytek drukowanych, stopniowo stają się główną siłą napędową rozwoju nowoczesnego przemysłu elektronicznego.
1, Zasada techniczna płytki drukowanej HDI z zaślepionym otworem
HDI. Oznacza połączenie-o dużej gęstości. Płytka drukowana HDI z ukrytym otworem, jak sama nazwa wskazuje, to płytka drukowana wykorzystująca technologię mikroślepego otworu zakopanego w celu znacznego zwiększenia gęstości dystrybucji obwodów. Spełnia zapotrzebowanie na większą integrację i lepszą wydajność elektryczną produktów elektronicznych poprzez konstruowanie specjalnych struktur wzajemnych w obrębie wielo-warstwowych płytek drukowanych.
(1) Tajemnica ślepych i zakopanych dziur
Ślepe otwory to otwory łączące powierzchnię płytki drukowanej z obwodami wewnętrznymi, ale nie przechodzące przez całą płytkę drukowaną. Przypomina to ukryte przejście podziemne, ściśle łączące okablowanie powierzchniowe płytki drukowanej z okablowaniem wewnętrznym, skutecznie skracając odległość transmisji sygnału, redukując zakłócenia sygnału i znacznie poprawiając integralność sygnału. W płytkach drukowanych, takich jak płyty główne telefonów komórkowych, które wymagają niemal ścisłego wykorzystania przestrzeni i przetwarzania sygnału, ślepe otwory odgrywają niezastąpioną rolę w uzyskiwaniu wydajnych połączeń elektrycznych w bardzo ograniczonych przestrzeniach. Jego apertura jest zwykle bardzo mała, zwykle pomiędzy 0,1-0,3 mm, aby spełnić rygorystyczne wymagania okablowania o dużej gęstości.
Zakopane otwory to otwory znajdujące się głęboko w płytce drukowanej, łączące różne warstwy obwodów wewnętrznych bez sięgania do powierzchni płytki drukowanej. Działa jak stabilny most budujący stabilne ścieżki połączeń elektrycznych wewnątrz wielowarstwowych-płytek drukowanych i odgrywający kluczową rolę w osiąganiu złożonych funkcji obwodów. W-wysokiej klasy płytach głównych serwerów i innych płytkach drukowanych, które wymagają wysokiej wydajności i stabilności elektrycznej, podziemne otwory służą do łączenia wielu warstw zasilania i sygnału, zapewniając stabilną dystrybucję mocy i niezawodną transmisję sygnału. Jego apertura jest również stosunkowo mała, podobna do otworów nieprzelotowych, głównie w zakresie 0,1-0,3 mm, aby dopasować się do trendu rozwojowego okablowania o dużej gęstości.
(2) Kluczowe technologie umożliwiające osiągnięcie-połączeń wzajemnych o dużej gęstości
Aby stworzyć te skomplikowane struktury z ukrytymi otworami, w płytkach drukowanych HDI z ukrytymi otworami zastosowano szereg zaawansowanych środków technologicznych. Technologia wiercenia laserowego jest jedną z najlepszych i wykorzystuje-wiązki lasera o wysokiej gęstości energii do dokładnego wiercenia małych otworów w płytkach drukowanych o średnicach rzędu kilkudziesięciu mikrometrów. Ta-precyzyjna metoda wiercenia może spełnić rygorystyczne wymagania płytek drukowanych HDI w zakresie obróbki mikrootworów, kładąc podwaliny pod osiągnięcie-o dużej gęstości okablowania. Powszechnie stosuje się również techniki obróbki plazmowej lub świetlnej, aby pomóc w tworzeniu mniejszych porów, co dodatkowo zwiększa gęstość oryginalnego obrazu.
Po wierceniu proces galwanizacji staje się kluczowym krokiem w uzyskaniu połączenia elektrycznego. Dzięki równomiernemu pokryciu ścianki otworu warstwą metalu (zwykle miedzi) otwory ślepe i zakopane mogą skutecznie przewodzić prąd, zapewniając płynną transmisję sygnału pomiędzy różnymi warstwami. Ponadto technologia laminowania ściśle łączy wiele warstw materiałów PCB z obwodami i otworami, tworząc kompletną, wielo-połączoną ze sobą strukturę płytki drukowanej, zapewniając wytrzymałość mechaniczną i parametry elektryczne całej płytki drukowanej.
2, Proces produkcyjny płytki drukowanej HDI z zaślepionym otworem
Proces produkcji płytek drukowanych HDI z zaślepionymi otworami jest złożony i precyzyjny, wymaga bardzo dokładnego sprzętu i ścisłej kontroli procesu. Każde ogniwo ma decydujący wpływ na jakość i wydajność produktu.
(1) Metoda warstwowa - stanowiąca kamień węgielny konstruowania złożonych struktur
Płyty HDI są zazwyczaj produkowane metodą układania w stosy. Metoda nakładania warstw przypomina budowanie-wieżowca, układanie warstw jedna po drugiej, co zwiększa złożoność okablowania i połączeń każdej warstwy. Im więcej warstw, tym wyższy poziom techniczny deski. Zwykła płyta HDI to w zasadzie jednorazowa{{4}warstwę, która tworzy prostą strukturę ślepego otworu w jednorazowej{{5}warstwie, łączącej warstwę zewnętrzną z przylegającą warstwą wewnętrzną. Nadaje się do produktów elektronicznych, które nie wymagają dużej złożoności obwodów, ale mają pewne wymagania dotyczące wykorzystania przestrzeni, takie jak inteligentne bransoletki, proste słuchawki Bluetooth itp.
HDI wysokiego rzędu wykorzystuje dwie lub więcej technik nakładania warstw. Biorąc za przykład warstwę-drugiego rzędu, obejmuje ona nie tylko ślepe otwory-pierwszego rzędu połączone z warstwą zewnętrzną z przylegającą warstwą wewnętrzną, ale także dodaje ślepe otwory drugiego-rzędu połączone z warstwą zewnętrzną do warstwy głębszej przez warstwę pośrednią, a także odpowiadające struktury zakopanych otworów. Ta bardziej złożona struktura pozwala uzyskać bogatsze połączenia obwodów i jest odpowiednia dla produktów elektronicznych wymagających wysokiej integralności sygnału i gęstości okablowania, takich jak smartfony, tablety itp. Wraz z dalszym wzrostem liczby warstw,-płyty HDI wysokiej jakości z trzema lub więcej warstwami mogą spełnić najwyższe wymagania-produktów elektronicznych wysokiej klasy pod względem bardzo-wysokiej gęstości przewodów i dobrych parametrów elektrycznych i są szeroko stosowane w takich dziedzinach, jak sprzęt komunikacyjny 5G, wysokiej-płyty główne serwerów, przemysł lotniczy sprzęt elektroniczny itp.
(2) Układanie otworów w stosy, galwanizacja wypełniania otworów i bezpośrednie wiercenie laserowe - kluczowe procesy poprawiające wydajność
Oprócz metody warstwowej,-HDI wysokiego rzędu zastosuje także szereg zaawansowanych technologii PCB, aby jeszcze bardziej zwiększyć wydajność. Technologia układania otworów to proces pionowego układania wielu ślepych lub zakopanych otworów, co zwiększa liczbę punktów połączeń pomiędzy różnymi warstwami oraz poprawia elastyczność i gęstość okablowania. Galwaniczne wypełnianie otworów to proces całkowitego wypełnienia otworu metalem po wierceniu i galwanizacji. To nie tylko poprawia przewodność otworu, ale także poprawia dopasowanie impedancji podczas transmisji sygnału, redukując odbicia sygnału i przesłuchy, co jest szczególnie ważne w przypadku-szybkiej transmisji sygnału.
Technologia bezpośredniego wiercenia laserowego wykorzystuje wysoką gęstość energii laserów do bezpośredniego wiercenia otworów w częściowo obrobionych płytkach drukowanych bez konieczności stosowania gotowych form wiertniczych, co znacznie poprawia dokładność i wydajność przetwarzania. Jednocześnie może również uzyskać przetwarzanie o mniejszej aperturze, zaspokajając rosnące zapotrzebowanie na okablowanie-o dużej gęstości w płytkach drukowanych HDI.
(3) Ścisła kontrola jakości i proces testowania
Ze względu na złożony proces produkcyjny i wysokie wymagania dotyczące precyzji płytek drukowanych HDI z zakopanymi otworami, każda niewielka wada może prowadzić do zmniejszenia wydajności lub nawet złomowania całej płytki drukowanej. Dlatego w procesie produkcyjnym należy wdrożyć ścisłą kontrolę jakości i procesy testowania. Od momentu zakupu surowców przeprowadzana jest ścisła kontrola jakości materiałów takich jak-laminaty miedziane i folie miedziane, aby zapewnić, że ich właściwości elektryczne i mechaniczne spełniają standardy.
Podczas procesu produkcyjnego należy przeprowadzić odpowiednie inspekcje każdego zakończonego procesu krytycznego. Na przykład po wierceniu zostanie użyty sprzęt taki jak mikroskopy do sprawdzenia rozmiaru, dokładności położenia i jakości ścianki otworu; Po galwanizacji należy sprawdzić grubość, jednorodność i przyczepność powłoki. Po zakończeniu produkcji całej płytki drukowanej zostaną przeprowadzone kompleksowe testy wydajności elektrycznej, w tym badania przewodności, badania rezystancji izolacji, badania impedancji itp., aby upewnić się, że płytka drukowana spełnia wymagania projektowe oraz działa stabilnie i niezawodnie.