Het begrijpen van de kernverschillen tussen doorlopende gaten, blinde gaten en ingegraven gaten is de belangrijkste voorwaarde voor het oplossen van het probleem van de lage opbrengst van blinde ingegraven gatenplaten. De drie zijn compleet verschillend in termen van structurele definitie, procespad en toepasbare scenario's, waardoor de productiecomplexiteit en opbrengstprestaties van printplaten direct worden bepaald.
Verschillen in de kerndefinities van drie soorten gaten
Doorgaand gat: direct boren van de bovenste laag naar de onderste laag van de printplaat, volledig doordringend over de gehele dikte van de plaat, en het bestaan van dit gat is in alle lagen te zien. Het is de meest basale vorm van een doorgaand gat in PCB's.
Blind gat: geboord in het boven- of onderoppervlak van de printplaat, waarbij de oppervlaktelaag alleen wordt verbonden met een gespecificeerde binnenlaag, zonder de hele plaat te doordringen, en het gat is niet zichtbaar vanaf de andere kant van de plaat.
Begraven gat: volledig verborgen in de printplaat, verbindt alleen de bedrading tussen twee of meer binnenlagen, strekt zich niet uit tot enig oppervlak van het bord, en de aanwezigheid van gaten is volledig onzichtbaar vanaf het bordoppervlak.
Verschillen in productieprocessen en -procedures
| vergelijking dimensie | door gat | blind gat | Begraven door |
|---|---|---|---|
| Boormethode | Conventioneel mechanisch boren, waarbij in één keer door de hele plaat wordt geboord | UV-laserboren wordt vaak gebruikt voor nauwkeurige controle van de boordiepte | Mechanisch boren, verwerking op onafhankelijke kernplaten vóór het lamineren |
| Verwerkingstijdstip | Nadat alle lamineerprocessen zijn voltooid, boort u gaten en galvaniseert u ze in één keer | Nadat de overeenkomstige laagcompressie is voltooid, boort u gaten vanaf het buitenoppervlak naar binnen | Tijdens de productiefase van de binnenkernplaat worden, na voltooiing van het circuit, eerst boren en galvaniseren uitgevoerd, gevolgd door daaropvolgende laminering |
| Complexiteit van processen | Slechts 1 keer boren en 1 keer galvaniseren, met een minimalistisch proces | Naarmate de HDI-bestelling toeneemt, resulteert elke extra bestelling in een extra laserboor- en galvaniseerproces | Het boren en galvaniseren moet afzonderlijk worden uitgevoerd voordat elke binnenkernplaat wordt ingedrukt, en een gesegmenteerde verwerking moet worden uitgevoerd |
| Overeenkomende moeilijkheidsgraad | Geen vereisten voor diepe uitlijning, extreem laag risico op offset tussen de lagen | Nauwkeurige uitlijning met het binnenste doel is vereist, en na meerdere compressies kan ophoping van zwelling en krimp gemakkelijk leiden tot porieafwijkingen | Alleen verwerkt binnen de onafhankelijke kernplaat, de uitlijningsmoeilijkheid is lager dan bij blinde gaten, maar de algehele tolerantie zal worden vergroot na meertrapscompressie |
Verschillen in bedradingsruimte en prestaties
Doorgaand gat: Eén gat neemt de bedradingsruimte van alle lagen in beslag. Wanneer de pinafstand in het BGA-gebied kleiner is dan 0,8 mm, is het moeilijk om de waaier volledig uit te waaieren, en een ontwerp met hoge dichtheid zal het binnenste laaggebied ernstig verspillen.
Blind gat: het neemt alleen ruimte in beslag op het oppervlak en de bijbehorende binnenlaag en kan direct op BGA-pads worden geboord (via gatenproces), waardoor chips met een hoge dichtheid met een steek van 0,5 mm of zelfs 0,4 mm worden ondersteund, waardoor er veel ruimte voor bedrading op het oppervlak vrijkomt.
Begraven gat: het neemt helemaal geen oppervlakteruimte in beslag en de binnenlaag heeft de hoogste mate van vrijheid in bedrading. Het kan de bedrading boven en onder het ondergrondse gat voortzetten en is de kernstructuur voor het bereiken van de ultieme dichtheid in HDI-platen van hoge kwaliteit.
De belangrijkste oorzaak van de lage opbrengst van blinde, ingegraven openingsplaten
De overgrote meerderheid van blinde ingegraven openingsplaten met een opbrengstpercentage van minder dan 85% wordt veroorzaakt door de ontkoppeling tussen ontwerp en productie als gevolg van verschillen in de proceskarakteristieken van de drie soorten gaten:
Overmatige aspectverhouding: blindelings gebruik van niet-standaard microporiën van minder dan 0,1 mm tijdens het ontwerp, met een verhouding van diëlektrische dikte tot poriegrootte die de veiligheidsdrempel van de industrie van 2:1 overschrijdt, onvoldoende dikte van de koperlaag aan de onderkant van het gat tijdens galvaniseren en een hoog risico op circuitbreuk na thermische schokken.
Gelaagdheids- en uitlijningsdefecten: na meerdere keren persen is er geen dynamische compensatie voor de uitzetting en inkrimping van het bord, de gatverplaatsing overschrijdt ± 0,03 mm en het ringvormige soldeerkussen is minder dan 50 μm vereist door IPC-normen, wat resulteert in batch open circuitschroot.
Gebrek aan procescontrole: Kleine fabrieken laten het verwijderingsproces van plasmaresten achterwege, wat resulteert in achtergebleven harsresten in de gaten na het laserboren. De hechting van koperplaten is onvoldoende en na langdurig gebruik valt de koperlaag eraf en gaat open, waardoor het defectpercentage direct met 25% toeneemt.
Inconsistent galvanisatieproces: gewone DC-galvanisering kan niet diep in de bodem van blinde gaten doordringen en de koperdikte aan de onderkant van het gat is minder dan 10 μm. Na langdurig inschakelen en verwarmen neemt de gatweerstand toe en wordt het circuit verbroken. Fabrikanten zonder apparatuur voor pulsgalvanisatie vinden het moeilijk om een stabiele opbrengst te behouden.
Implementatieplan voor een snelle verbetering van het rendement
Gestandaardiseerde parameters voor blinde gaten: TOP-L2 en BOT-L3 blinde gaten worden uniform geselecteerd met een laseropening van 0,15 mm, een vaste mediumdikte van 0,12 mm, een beeldverhouding geregeld binnen 1,2:1, en niet-standaard microgaten onder 0,1 mm worden afgewezen.
Optimaliseer de stapelstructuur: gebruik de universele TOP-GND-PWR-BOTTOM-stapeling, leg roosterkoper in het blanco gebied van de binnenlaag om de koperdichtheid in evenwicht te brengen, en gebruik zelfklevende semi-uitgeharde platen met lage vloei in het ondergrondse gatgebied om overstroming van hars en verstopping van de gaten tijdens het lamineren te voorkomen.
Verwijder overtollige blinde gaten: Vervang blinde gaten door array-through-gaten voor stroom- en aardnetwerken, en bewaar alleen blinde gaten voor differentiële signalen met hoge snelheid, waardoor het aantal blinde gaten met 30% kan worden verminderd, terwijl de verwerkingskosten en procesrisico's worden verminderd.
Pre-DFM-verificatie: voltooi de berekening van de verhouding tussen diepte en diameter van blinde, ingegraven gaten in de hele plaat vóór het gieten, onderschep overmatige gatposities vooraf en voorkom dat batchdefecten pas worden ontdekt nadat de hele plaat in productie is genomen.