PCB plošče s slepimi zakopanimi luknjamije postal ključni nosilec na-področjih višjega cenovnega razreda, kot so komunikacije 5G, letalstvo, medicinska elektronika itd., zahvaljujoč svojim ključnim prednostim »prihranka prostora na plošči, zmanjšanja motenj signala in izboljšanja integracije vezij«. Vendar pa v primerjavi s tradicionalnimi tiskanimi ploščami skozi -luknje, "neprodorna" struktura in značilnosti "več-slojne medsebojne povezave" slepih zakopanih lukenj predstavljajo več tehničnih ozkih grl pri njihovi obdelavi in odstopanja natančnosti v vsaki povezavi lahko neposredno povzročijo okvaro izdelka.
1, Glavni vzrok težav pri obdelavi
Težavnost plošče PCB s slepimi zakopanimi luknjami je v njeni zahtevi po "natančnosti prostorskih dimenzij". Slepe in zakopane luknje kršijo preprosto logiko tradicionalnih skoznjih lukenj, ki prodirajo skozi celotno ploščo, ter zahtevajo natančno medsebojno povezavo na določenih globinah in lokacijah znotraj substrata z omejeno debelino, hkrati pa upoštevajo sinergijo več-plastnih vezij. Ta struktura prinaša dva glavna izziva: prvič, težave pri nadzoru globine - globino vrtanja slepih lukenj je treba natančno uskladiti z razdaljo od površine do ciljne notranje plasti, odstopanja, ki presegajo razumno območje, pa lahko vodijo do "neprodiranja" ali "prodiranja v notranjo plast"; Drugi je problem poravnave vmesnega sloja - obdelava zakopanih lukenj zahteva prečkanje več notranjih substratov, razlike v stopnji krčenja in referenčnem odmiku pozicioniranja laminiranega substrata pa lahko povzročijo, da so zakopane luknje neporavnane z notranjimi spajkalnimi blazinicami, kar na koncu povzroči odprta vezja ali kratke stike.
2, Preboj težav v temeljnih procesih
(1) Postopek vrtanja:
Vrtanje je "prva rešilna bilka" obdelave slepih zakopanih lukenj, njegova natančnost pa neposredno določa poznejši učinek medsebojne povezave. V glavnem se sooča s tremi velikimi težavami:
Težava pri nadzoru globine slepih lukenj: Tradicionalno vrtanje skozi-luknje zahteva samo "vrtanje skozi podlago", medtem ko slepe luknje zahtevajo strog nadzor globine vrtanja. Po eni strani lahko "učinek odboja" visoke-hitrosti vrtenja vrtalne igle vodi do dejanskega odstopanja globine, še posebej, če je substrat material z visoko-frekvenčnostjo, je večja verjetnost, da bo nizka togost materiala poslabšala vibracije vrtalne igle; Po drugi strani pa lahko neenakomerna debelina več-slojnih podlag povzroči odstopanja med dejansko globino vrtanja in teoretično globino, kar lahko neposredno prodre v notranji krog in poškoduje notranjo strukturo podlage.
Težave pri poravnavi "sekundarnega vrtanja" zakopanih lukenj: Obdelava zakopanih lukenj običajno sprejme postopek "najprej vrtanja notranje plasti zakopanih lukenj, nato laminiranja in na koncu vrtanja zunanje plasti slepih lukenj", med katerimi je ključno "poravnavanje notranje plasti zakopanih lukenj z zunanjo plastjo slepih lukenj". Zaradi toplotnega krčenja podlage med postopkom laminiranja je zelo verjetno, da bo prišlo do odstopanja med referenco položaja notranjih zakopanih lukenj in referenco zunanjih slepih lukenj, kar bo povzročilo "neusklajenost lukenj". Ko premik preseže razumno območje, se bo območje prekrivanja med zunanjo slepo luknjo in notranjo zakopano luknjo znatno zmanjšalo, kar bo povzročilo slab prenos toka in celo odprt tokokrog.
Problem "izgube svedra" pri obdelavi mikro slepih lukenj: S povečanjem gostote tiskanih plošč postaja uporaba mikro slepih lukenj vse bolj razširjena. Vendar pa je togost mikro svedralnih zatičev izredno slaba in med obdelavo lahko pride do "zloma zatiča" ali "obrabe". Po eni strani je "razmerje med dolžino in premerom" igel za mikro svedre običajno veliko in so nagnjene k "upogibnim deformacijam" med visoko-hitrostjo vrtenja, kar ima za posledico pretirano hrapavost stene luknje; Po drugi strani pa se rezalni rob mikro svedralnih igel hitro obrabi in ga je treba pogosto menjati, kar ne le poveča stroške, ampak lahko povzroči tudi ostanke "vrtalne žlindre" na dnu izvrtine zaradi "nepravočasne zamenjave obrabljenih svedralnih igel", kar vpliva na kakovost poznejšega premaza.
(2) Postopek premazovanja:
"Neprodorna struktura" slepih zakopanih lukenj povzroča "težave pri izmenjavi raztopine" med postopkom nanašanja premaza in je nagnjena k "brez bakra na steni luknje" ali "neenakomerni debelini premaza". Glavne težave se kažejo v:
Problem "ostankov mehurčkov" na dnu slepih lukenj: Kemično nanašanje bakra je osnovni postopek za doseganje prevodnosti na steni luknje. Substrat je treba potopiti v raztopino za nanašanje bakra, da se nanese tanka plast bakra na površino stene luknje. Vendar pa je "zaprti konec" slepih lukenj nagnjen k ostanku zraka, ki tvori "mehurčke", ki preprečujejo, da bi območje prišlo v stik z raztopino bakra, kar na koncu povzroči, da "na dnu luknje ni bakra". Še posebej, če sta premer in globina slepih lukenj manjša in globlja, je mehurčke težje izgnati. Če se ne obravnava pravočasno, bo to neposredno povzročilo odprt tokokrog v tokokrogu.
Težava pri posodabljanju raztopine znotraj zakopane luknje: Zakopana luknja se nahaja znotraj substrata in po laminaciji obstaja velika nevarnost ostankov "polutrjenega filma" ali "vrtalne žlindre" znotraj luknje. Če -predobdelava ni temeljita, bo to vplivalo na oprijem premaza. Istočasno med postopkom galvanizacije bakra elektrolit v zakopani luknji teče počasi, kar ima za posledico nižjo koncentracijo bakrovih ionov v luknji kot na površini plošče, kar na koncu povzroči pojav "tanke prevleke na steni luknje in debele prevleke na površini plošče", ki ne more izpolniti zahtev za prenos toka in je nagnjena k "pregrevanju in gorenju" po dolgotrajni-uporabi.
Težava "korak prevleke" v mikro slepih luknjah: Stičišče med "odprtino luknje" in "površino plošče" mikro slepih lukenj je nagnjeno k oblikovanju "stopenj prevleke" - zaradi večje gostote toka na robu odprtine v primerjavi s steno luknje, med galvanizacijo lahko pride do "nabiranja robne prevleke", kar povzroči, da višina stopnic preseže razumno območje. Ta vrsta koraka ne vpliva samo na prevleko naslednjega sloja spajkalne maske, ampak lahko povzroči tudi neenakomerno spajkanje med naslednjim spajkanjem, kar vodi do navideznega spajkanja.
(3) Laminirani postopek:
Plastenje je postopek stiskanja "notranje podlage z izvrtanimi zakopanimi luknjami" in "polusušene plošče" v eno, njegova težava pa je v "nadzoru stopnje krčenja podlage" in "izogibanju deformaciji zakopane luknje":
Krčenje laminacije vodi do "premika lukenj": Med postopkom laminacije je treba substrat nekaj časa hraniti v okolju z visoko temperaturo in visokim pritiskom, poltrjena plošča z epoksidno smolo pa bo podvržena "tečenju" in "krčenju pri strjevanju". Če se material notranjega substrata ne ujema s stopnjo krčenja polposušene plošče, bo to povzročilo zvijanje laminiranega substrata, kar bo povzročilo premik zakopanih lukenj. Ko zvitost substrata preseže standardno območje, bo odstopanje poravnave med zakopanimi luknjami in zunanjimi slepimi luknjami neposredno preseglo industrijske zahteve, kar vpliva na funkcionalnost vezja.
Težava z "blokado pretoka lepila" v zakopanih luknjah: Polposušeni filmi bodo med laminacijo povzročili "pretok lepila" in če je količina pretoka lepila prevelika, bo to povzročilo, da bo zakopane luknje blokirala smola; Če je pretok lepila premajhen, ne bo mogel zapolniti vrzeli med notranjimi substrati, kar povzroči nezadostno medslojno lepljenje. Ko je zakopana luknja do določene mere blokirana s smolo, baker ne more zapolniti luknje med kasnejšo galvanizacijo, kar povzroči okvaro prevodnosti.
Težava pri nadzoru "enotnosti debeline" več-slojnih substratov: tiskane plošče s slepimi luknjami so običajno več-slojne strukture in med laminacijo je treba zagotoviti, da je odstopanje debeline vsake plasti v razumnem območju. Če pa razlika v debelini notranje bakrene folije in vrstni red zlaganja polposušenih plošč nista razumna, bo to povzročilo "lokalno predebelo" ali "pretanko" laminirano podlago. Na primer, če je na določenem območju preveč zlaganja polposušenih filmov, bo debelina odstopala od nastavljene vrednosti, hitrost podajanja vrtalne igle pa je treba prilagoditi med nadaljnjim vrtanjem, kar lahko zlahka privede do globine slepe luknje, ki presega standard.
Težavno obvladovanje smeri
Kot odgovor na zgornje težave je industrija razvila vrsto tehničnih rešitev, osredotočenih na "natančni nadzor" in "izboljšanje učinkovitosti":
Postopek vrtanja: Sprejetje sestavljene tehnologije "lasersko vrtanje+mehansko vrtanje" - lasersko vrtanje lahko doseže natančno obdelavo mikro slepih lukenj z globinskim odstopanjem, nadzorovanim v zelo majhnem obsegu in brez težav z obrabo vrtalne igle; Mehansko vrtanje se uporablja za zakopane luknje z večjim premerom, skupaj s "sistemom za vizualno pozicioniranje CCD", ki lahko v realnem-času popravi odstopanje položaja luknje po laminaciji, kar močno izboljša natančnost poravnave.
Postopek prevleke: uvedba tehnologije "pulznega galvaniziranja" z občasnim prilagajanjem gostote toka, pospeševanjem pretoka elektrolita v zakopani luknji, znatno izboljšanje enakomernosti debeline prevleke na steni luknje; Kot odgovor na problem mehurčkov v slepih luknjah se uporablja oprema za "vakuumsko kemično nanašanje bakra" za izpust mehurčkov znotraj luknje pod negativnim pritiskom, kar močno izboljša pokritost z nanašanjem bakra.
Postopek nanosa plasti: razvijte "polsukodirani film z nizkim krčenjem" v kombinaciji s "--postopkom laminiranja po korakih" za nadzor zvijanja podlage na izjemno nizki ravni; Istočasno se "programska oprema za simulacijo hitrosti pretoka" uporablja za vnaprejšnji izračun hitrosti pretoka polsušene plošče, da se prepreči blokada zakopanih lukenj.