Blinde printplaten met verborgen gatenis een belangrijke speler geworden op hoogwaardige- gebieden zoals 5G-communicatie, lucht- en ruimtevaart, medische elektronica, enz., dankzij de kernvoordelen van "het besparen van bordruimte, het verminderen van signaalinterferentie en het verbeteren van circuitintegratie". Vergeleken met traditionele printplaten met door- gaten vormen de "niet-penetrerende" structuur en de "meer-laagse onderlinge verbinding"-kenmerken van blinde, begraven gaten echter meerdere technische knelpunten bij de verwerking ervan, en nauwkeurigheidsafwijkingen in elke schakel kunnen direct leiden tot productfalen.
1, De hoofdoorzaak van verwerkingsproblemen
De moeilijkheid van een printplaat met blinde ingegraven gaten ligt in de vereiste voor "nauwkeurigheid van de ruimtelijke afmetingen". Blinde gaten en ondergrondse gaten doorbreken de eenvoudige logica van traditionele gaten die de hele plaat doordringen, waardoor nauwkeurige onderlinge verbinding op specifieke diepten en locaties binnen een substraat met beperkte dikte vereist is, terwijl ook rekening wordt gehouden met de synergie van meer- circuits met meerdere lagen. Deze structuur brengt twee kernuitdagingen met zich mee: ten eerste, de moeilijkheid van dieptecontrole - de boordiepte van blinde gaten moet nauwkeurig worden afgestemd op de afstand van het oppervlak tot de binnenlaag van het doel, en afwijkingen buiten een redelijk bereik kunnen leiden tot "niet penetreren" of "penetreren van de binnenlaag"; De tweede is het probleem van de uitlijning tussen de lagen - de verwerking van ingegraven gaten vereist het kruisen van meerdere binnensubstraten, en de verschillen in krimpsnelheid en positioneringsreferentie-offset van het gelamineerde substraat kunnen ervoor zorgen dat de ingegraven gaten niet goed zijn uitgelijnd met de binnenste soldeervlakken, wat uiteindelijk kan leiden tot open circuits of kortsluiting.
2, Doorbraak van moeilijkheden in kernprocessen
(1) Boorproces:
Boren is de "eerste reddingslijn" bij het verwerken van blinde ondergrondse gaten, en de nauwkeurigheid ervan bepaalt rechtstreeks het daaropvolgende verbindingseffect. Het kampt hoofdzakelijk met drie grote problemen:
Moeilijkheid bij het controleren van de diepte van blinde gaten: Bij traditioneel door-boren is alleen "door het substraat boren" vereist, terwijl voor blinde gaten een strikte controle van de boordiepte vereist is. Aan de ene kant kan het "stuitereffect" van de hoge- rotatiesnelheid van de boornaald leiden tot daadwerkelijke diepteafwijkingen, vooral wanneer het substraatmateriaal hoog-frequent materiaal is; de lage stijfheid van het materiaal zal de trillingen van de boornaald waarschijnlijker verergeren; Aan de andere kant kan de ongelijkmatige dikte van meerlaagse substraten leiden tot discrepanties tussen de werkelijke boordiepte en de theoretische diepte, waardoor het binnencircuit direct kan binnendringen en de interne structuur van het substraat kan worden beschadigd.
Moeilijkheden bij het uitlijnen van het "secundaire boren" van ingegraven gaten: Bij de verwerking van ingegraven gaten wordt gewoonlijk het proces gevolgd van "eerst de binnenlaag van ingegraven gaten boren, dan lamineren en ten slotte het boren van de buitenlaag van blinde gaten", waaronder "het uitlijnen van de binnenlaag van ingegraven gaten met de buitenlaag van blinde gaten" is de sleutel. Als gevolg van de thermische krimp van het substraat tijdens het lamineerproces, is het zeer waarschijnlijk dat er een "foutieve uitlijning" van het gat ontstaat als er een afwijking is tussen de positioneringsreferentie van de binnenste verborgen gaten en de referentie van de buitenste blinde gaten. Wanneer de verplaatsing een redelijk bereik overschrijdt, zal het overlappende gebied tussen het buitenste blinde gat en het binnenste ondergrondse gat aanzienlijk worden verkleind, wat resulteert in een slechte stroomoverdracht en zelfs een open circuit.
Het probleem van "boorpenverlies" bij de verwerking van micro-blinde gaten: met de toename van de printplaatdichtheid wordt de toepassing van micro-blinde gaten steeds wijdverspreider. De stijfheid van micro-boorpennen is echter buitengewoon slecht, en tijdens de verwerking kan "penbreuk" of "slijtage" optreden. Aan de ene kant is de "lengte-diameterverhouding" van microboornaalden gewoonlijk groot, en zijn ze gevoelig voor "buigvervorming" tijdens rotatie op hoge- snelheid, wat resulteert in overmatige ruwheid van de gatwand; Aan de andere kant verslijt de snijkant van microboornaalden snel en moet deze regelmatig worden vervangen, wat niet alleen de kosten verhoogt, maar ook kan resulteren in achtergebleven "boorslak" op de bodem van het gat als gevolg van "het niet tijdig vervangen van versleten boornaalden", wat de kwaliteit van de daaropvolgende coating aantast.
(2) Coatingproces:
De "niet-penetrerende structuur" van blinde, begraven gaten leidt tot "moeilijkheden bij de uitwisseling van oplossingen" tijdens het coatingproces, en is gevoelig voor "geen koper op de gatwand" of "ongelijke coatingdikte". De belangrijkste moeilijkheden komen tot uiting in:
Het probleem van "resterende belletjes" op de bodem van blinde gaten: Chemische koperafzetting is het kernproces voor het bereiken van geleidbaarheid op de gatwand. Het substraat moet worden ondergedompeld in een koperafzettingsoplossing om een dunne laag koper op het oppervlak van de gatwand af te zetten. Het "gesloten uiteinde" van blinde gaten is echter gevoelig voor restlucht, waardoor "bellen" worden gevormd die voorkomen dat het gebied in contact komt met de koperoplossing, wat uiteindelijk resulteert in "geen koper op de bodem van het gat". Vooral wanneer de diameter en diepte van blinde gaten kleiner en dieper zijn, is het moeilijker om bellen te verdrijven. Als dit niet tijdig wordt aangepakt, leidt dit direct tot een open circuit in het circuit.
Moeilijkheden bij het bijwerken van de oplossing in het begraven gat: het begraven gat bevindt zich in het substraat en na lamineren is er een groot risico op achtergebleven "halfuitgeharde filmresten" of "boorslak" in het gat. Als de voor-voorbehandeling niet grondig is, heeft dit invloed op de hechting van de coating. Tegelijkertijd stroomt tijdens het galvaniseren van koper de elektrolyt in het begraven gat langzaam, wat resulteert in een lagere concentratie koperionen in het gat dan op het plaatoppervlak, waardoor uiteindelijk een fenomeen ontstaat van "dunne coating op de gatwand en dikke coating op het plaatoppervlak", die niet aan de huidige draagvereisten kan voldoen en na langdurig gebruik gevoelig is voor "oververhitting en verbranding".
Het probleem van de "coatingstap" in micro-blinde gaten: De verbinding tussen de "gatopening" en het "plaatoppervlak" van micro-blinde gaten is gevoelig voor het vormen van "coatingstappen" - vanwege de hogere stroomdichtheid aan de rand van de gatopening vergeleken met de gatwand, kan er tijdens het galvaniseren "ophoping van randcoating" optreden, waardoor de hoogte van de stappen het redelijke bereik overschrijdt. Dit type stap beïnvloedt niet alleen de coating van de daaropvolgende soldeermaskerlaag, maar kan ook ongelijkmatig solderen veroorzaken tijdens het daaropvolgende solderen, wat leidt tot virtueel solderen.
(3) Gelamineerd proces:
Gelaagdheid is het proces waarbij het "binnenste substraat met geboorde ondergrondse gaten" en de "semi-uitgeharde plaat" in één worden gedrukt, en de moeilijkheid ervan ligt in "het beheersen van de krimpsnelheid van het substraat" en "het vermijden van vervorming van het begraven gat":
Krimp van het lamineren leidt tot "verplaatsing van gaten": tijdens het lamineerproces moet het substraat gedurende een bepaalde tijd in een omgeving met hoge temperatuur en hoge druk worden gehouden, en de halfuitgeharde plaat van epoxyhars zal "vloeien" en "uithardende krimp" ondergaan. Als het materiaal van het binnenste substraat niet overeenkomt met de krimpsnelheid van de halfuitgeharde plaat, zal het gelamineerde substraat kromtrekken, wat resulteert in verplaatsing van de begraven gaten. Wanneer de kromtrekking van het substraat het standaardbereik overschrijdt, zal de uitlijningsafwijking tussen ondergrondse gaten en buitenste blinde gaten direct de industriële vereisten overschrijden, wat de functionaliteit van het circuit beïnvloedt.
Het probleem van "blokkering van de lijmstroom" in ingegraven gaten: halfuitgeharde films zullen tijdens het lamineren een "lijmstroom" produceren, en als de hoeveelheid lijmstroom te groot is, zal dit ertoe leiden dat de ingegraven gaten worden geblokkeerd door hars; Als de hoeveelheid lijmstroom te klein is, zal deze niet in staat zijn de openingen tussen de binnenste substraten op te vullen, wat resulteert in onvoldoende hechting tussen de lagen. Wanneer het begraven gat tot op zekere hoogte wordt geblokkeerd door hars, kan koper het gat niet vullen tijdens het daaropvolgende galvaniseren, wat resulteert in falen van de geleidbaarheid.
Moeilijkheden bij het controleren van de "dikte-uniformiteit" van meer-laagsubstraten: Blinde printplaten met verborgen gaten zijn doorgaans meer-laagstructuren, en tijdens het lamineren is het noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de dikteafwijking van elke laag binnen een redelijk bereik ligt. Maar als het dikteverschil tussen de binnenste koperfolie en de stapelvolgorde van de halfuitgeharde platen niet redelijk zijn, zal dit leiden tot de "lokale dikte te dik" of "te dun" van het gelamineerde substraat. Als er bijvoorbeeld in een bepaald gebied te veel semi-uitgeharde films zijn gestapeld, zal de dikte afwijken van de ingestelde waarde en moet de voedingssnelheid van de boornaald worden aangepast tijdens het daaropvolgende boren, wat gemakkelijk kan leiden tot een blinde gatdiepte die de norm overschrijdt.
Moeilijkheden bij het omgaan met richting
Als reactie op de bovengenoemde problemen heeft de industrie een reeks technische oplossingen ontwikkeld, gericht op "precisiecontrole" en "verbetering van de efficiëntie":
Boorproces: Door gebruik te maken van een composiettechnologie van "laserboren+mechanisch boren" - met laserboren kan een nauwkeurige verwerking van micro-blinde gaten worden bereikt, waarbij de diepteafwijking binnen een zeer klein bereik wordt gecontroleerd en er geen problemen zijn met slijtage van de boornaald; Mechanisch boren wordt gebruikt voor ondergrondse gaten met een grotere diameter, gekoppeld aan een "CCD visueel positioneringssysteem", dat real-time de afwijking in de gatpositie kan corrigeren na lamineren, waardoor de uitlijningsnauwkeurigheid aanzienlijk wordt verbeterd.
Coatingproces: introductie van de "pulse electroplating" -technologie, door periodiek de stroomdichtheid aan te passen, waardoor de stroom van elektrolyt in het begraven gat wordt bevorderd, waardoor de uniformiteit van de coatingdikte op de gatwand aanzienlijk wordt verbeterd; Als reactie op het probleem van bellen in blinde gaten wordt een "vacuüm-chemische koperafzetting"-apparatuur gebruikt om de bellen in het gat onder negatieve druk te ontladen, waardoor de dekking van koperafzetting aanzienlijk wordt verbeterd.
Lagenproces: Ontwikkel een "semi-uitgeharde film met lage krimp", gecombineerd met een "stapsgewijze lamineerproces" om de kromtrekking van het substraat op een extreem laag niveau te beheersen; Tegelijkertijd wordt de "stroomsnelheidsimulatiesoftware" gebruikt om vooraf de stroomsnelheid van de halfuitgeharde plaat te berekenen om verstopping van de begraven gaten te voorkomen.