Od pametnih telefonov in tablic, ki jih uporabljamo v vsakdanjem življenju, do vrhunskih-komunikacijskih baznih postaj 5G in vesoljske opreme, vsakega inovacijskega preboja v elektronskih izdelkih ni mogoče ločiti od močne podpore tehnologije tiskanih vezij. Med njimi,HDI vezja s slepimi luknjami, kot vrhunska-tehnologija na področju tiskanih vezij, postopoma postajajo osrednja sila, ki poganja razvoj sodobne elektronske industrije.
1, Tehnični princip HDI vezja s slepimi luknjami
HDI, pomeni visoko{0}}medsebojno povezavo. HDI vezje s slepimi luknjami, kot že ime pove, je vezje, ki uporablja tehnologijo mikro slepih zakopanih lukenj za znatno povečanje gostote porazdelitve vezij. Izpolnjuje povpraševanje po večji integraciji in boljši električni učinkovitosti v elektronskih izdelkih z izdelavo posebnih povezovalnih struktur znotraj več-plastnih tiskanih plošč.
(1) Skrivnost slepih lukenj in zakopanih lukenj
Slepe luknje so luknje, ki povezujejo površino tiskanega vezja z notranjim vezjem, vendar ne predrejo celotne plošče tiskanega vezja. Je kot skrit podzemni prehod, ki tesno povezuje površinsko ožičenje tiskanega vezja z notranjim ožičenjem, kar učinkovito skrajša razdaljo prenosa signala, zmanjša motnje signala in močno izboljša celovitost signala. V tiskanih ploščah, kot so matične plošče mobilnih telefonov, ki zahtevajo skoraj strogo uporabo prostora in obdelavo signalov, imajo slepe luknje nenadomestljivo vlogo pri doseganju učinkovitih električnih povezav v izjemno omejenih prostorih. Njegova odprtina je običajno izjemno majhna, običajno med 0,1-0,3 mm, da izpolnjuje stroge zahteve za ožičenje z visoko gostoto.
Zakopane luknje so luknje globoko v notranjosti tiskanega vezja, ki povezujejo različne plasti notranjih vezij, ne da bi se razširile na površino tiskanega vezja. Je kot stabilen most, ki gradi stabilne električne povezovalne poti znotraj več-slojnih tiskanih plošč in igra ključno vlogo pri doseganju funkcij zapletenih vezij. V matičnih-strežniških matičnih ploščah višjega cenovnega razreda in drugih PCB-jih, ki zahtevajo visoko električno zmogljivost in stabilnost, se uporabljajo zakopane luknje za povezavo več plasti napajanja in signalnih plasti, kar zagotavlja stabilno distribucijo energije in zanesljiv prenos signala. Njegova odprtina je tudi razmeroma majhna, podobna slepim luknjam, večinoma v območju 0,1-0,3 mm, da ustreza razvojnemu trendu ožičenja z visoko gostoto.
(2) Ključne tehnologije za doseganje visoke-medsebojne povezave
Da bi ustvarili te zapletene strukture s slepimi zakopanimi luknjami, so vezja HDI s slepimi zakopanimi luknjami sprejela vrsto naprednih tehnoloških sredstev. Tehnologija laserskega vrtanja je ena najboljših, ki uporablja laserske žarke z visoko-energijsko gostoto za natančno vrtanje majhnih lukenj na tiskanih ploščah s premeri, ki merijo le desetine mikrometrov. Ta visoko{3}}natančna metoda vrtanja lahko izpolni stroge zahteve tiskanih vezij HDI za obdelavo mikro lukenj, s čimer je postavljen temelj za doseganje visoke-gostote ožičenja. Običajno se uporabljajo tudi plazemske ali svetlobne tehnike obdelave, ki pomagajo pri oblikovanju manjših por, kar dodatno poveča gostoto izvirne slike.
Po vrtanju postane postopek galvanizacije ključni korak pri doseganju električne povezave. Z enakomernim premazom s plastjo kovine (običajno bakra) na steno luknje lahko slepe in zakopane luknje učinkovito prevajajo tok, kar zagotavlja nemoten prenos signala med različnimi plastmi. Poleg tega tehnologija laminiranja tesno stisne več plasti PCB materialov z vezji in luknjami skupaj, da tvori popolno, več-plastno medsebojno povezano strukturo vezja, kar zagotavlja mehansko trdnost in električno zmogljivost celotnega vezja.
2, Proizvodni proces vezja s slepimi luknjami HDI
Proizvodni proces tiskanih vezij HDI s slepimi luknjami je zapleten in natančen ter zahteva zelo natančno opremo in strog nadzor postopka. Vsaka povezava odločilno vpliva na kakovost in delovanje izdelka.
(1) Večplastna metoda - je temelj gradnje kompleksnih struktur
HDI plošče so običajno izdelane z uporabo metode zlaganja. Metoda slojevanja je podobna gradnji visoke -zgradbe, zlaganje plasti eno za drugo, s čimer se povečuje kompleksnost ožičenja in povezav za vsako plast. Več kot je plasti, višja je tehnična raven plošče. Običajna plošča HDI je v bistvu eno-plast, ki tvori preprosto strukturo slepih lukenj skozi enkrat-plast, ki povezuje zunanjo plast in sosednjo notranjo plast. Primeren je za elektronske izdelke, ki ne zahtevajo visoke kompleksnosti vezij, vendar imajo določene zahteve glede izkoriščenosti prostora, kot so pametne zapestnice, preproste slušalke Bluetooth itd.
HDI visokega reda uporablja dve ali več tehnik plastenja. Če za primer vzamemo sloj drugega-vrste, ne vključuje samo slepih lukenj prvega-vrste, povezanih od zunanjega sloja do sosednjega notranjega sloja, ampak dodaja tudi slepe luknje drugega-vrste, povezane od zunanjega sloja do globljega sloja skozi vmesni sloj, kot tudi ustrezne strukture zakopanih lukenj. Ta bolj zapletena struktura lahko doseže bogatejše povezave vezij in je primerna za elektronske izdelke, ki zahtevajo visoko celovitost signala in gostoto ožičenja, kot so pametni telefoni, tablični računalniki itd. Z nadaljnjim povečanjem števila plasti lahko HDI plošče visokega-razreda s tremi ali več plastmi izpolnjujejo končne zahteve elektronskih-izdelkov višjega cenovnega razreda za ultra-visoko gostoto žice in dobro električno zmogljivost ter se pogosto uporabljajo na poljih kot je komunikacijska oprema 5G, matične-strežniške plošče višjega cenovnega razreda, letalska in vesoljska elektronska oprema itd.
(2) Luknje za zlaganje, galvansko polnjenje lukenj in neposredno lasersko vrtanje - ključni postopki za izboljšanje učinkovitosti
Poleg metode plastenja bo HDI visokega -razreda prevzel tudi vrsto naprednih tehnologij PCB za nadaljnje izboljšanje zmogljivosti. Tehnologija zlaganja lukenj je postopek navpičnega zlaganja več slepih ali zakopanih lukenj, ki poveča število povezovalnih točk med različnimi plastmi ter izboljša fleksibilnost in gostoto ožičenja. Polnjenje lukenj z galvanizacijo je postopek popolnega polnjenja luknje s kovino po vrtanju in galvanizaciji. To ne le poveča prevodnost luknje, ampak tudi izboljša ujemanje impedance med prenosom signala, zmanjša odboj signala in preslušavanje, kar je še posebej pomembno za-hitrostni prenos signala.
Tehnologija laserskega neposrednega vrtanja izkorišča visoko energijsko gostoto laserjev za neposredno vrtanje lukenj na delno obdelanih tiskanih ploščah brez potrebe po vnaprej izdelanih kalupih za vrtanje, kar močno izboljša natančnost in učinkovitost obdelave. Hkrati lahko doseže tudi manjšo obdelavo zaslonke, s čimer zadosti naraščajočemu povpraševanju po visoko-gosto ožičenja v vezju HDI.
(3) Strog nadzor kakovosti in postopek testiranja
Zaradi zapletenega proizvodnega procesa in zahtev glede visoke natančnosti vezja HDI s slepimi luknjami lahko vsaka majhna napaka privede do zmanjšanja zmogljivosti ali celo do odpada celotnega vezja. Zato je treba med proizvodnim procesom izvajati strog nadzor kakovosti in postopke testiranja. Od nabave surovin se izvaja strog nadzor kakovosti materialov, kot so laminati, prevlečeni z bakrom-, in bakrene folije, da se zagotovi, da njihove električne in mehanske lastnosti ustrezajo standardom.
Med proizvodnim procesom je treba opraviti ustrezne inšpekcije za vsak zaključen kritični proces. Na primer, po vrtanju bo uporabljena oprema, kot so mikroskopi, za pregled velikosti, natančnosti položaja in kakovosti sten luknje; Po galvanizaciji je treba preizkusiti debelino, enakomernost in oprijem prevleke. Po zaključku celotne proizvodnje vezja bo opravljeno celovito testiranje električne učinkovitosti, vključno s testiranjem prevodnosti, testiranjem izolacijskega upora, testiranjem impedance itd., da se zagotovi, da lahko vezje izpolnjuje konstrukcijske zahteve in deluje stabilno in zanesljivo.