Kör gömülü delikli PCB panoları"kart alanından tasarruf etme, sinyal girişimini azaltma ve devre entegrasyonunu iyileştirme" gibi temel avantajları sayesinde, 5G iletişim, havacılık, tıbbi elektronik vb. gibi ileri teknoloji alanlarda önemli bir taşıyıcı haline geldi. Bununla birlikte, geleneksel açık delikli PCB kartlarıyla karşılaştırıldığında, kör gömülü deliklerin "delici olmayan" yapısı ve "çok-katmanlı ara bağlantı" özellikleri, bunların işlenmesinde birden fazla teknik darboğaz oluşturur ve her bağlantıdaki hassasiyet sapmaları, doğrudan ürün arızasına yol açabilir.
1, İşleme zorluklarının temel nedeni
Kör gömülü delikli PCB kartının zorluğu, "uzaysal boyut doğruluğu" gereksiniminde yatmaktadır. Kör delikler ve gömülü delikler, kartın tamamına nüfuz eden geleneksel açık deliklerin basit mantığını bozar; sınırlı kalınlıktaki bir alt tabaka içindeki belirli derinliklerde ve konumlarda hassas ara bağlantı gerektirir ve aynı zamanda çok-katmanlı devrelerin sinerjisini de dikkate alır. Bu yapı iki temel zorluğu beraberinde getirir: birincisi, derinlik kontrolünün zorluğu - kör deliklerin delme derinliğinin, yüzeyden hedef iç katmana olan mesafeyle doğru bir şekilde eşleştirilmesi gerekir ve makul bir aralığın ötesindeki sapmalar, "nüfuz etmemeye" veya "iç katmana nüfuz etmeye" yol açabilir; İkincisi, katmanlar arası hizalama sorunudur - gömülü deliklerin işlenmesi birden fazla iç alt tabakanın çaprazlanmasını gerektirir ve büzülme oranı ve lamine alt tabakanın konumlandırma referans ofseti arasındaki farklar, gömülü deliklerin iç lehim pedleri ile yanlış hizalanmasına neden olabilir ve sonuçta açık devrelere veya kısa devrelere yol açabilir.
2, Temel Süreçlerdeki Zorlukların Atılımı
(1) Delme işlemi:
Delme, kör gömülü delik işlemenin "ilk yaşam çizgisidir" ve doğruluğu, sonraki ara bağlantı etkisini doğrudan belirler. Esas olarak üç büyük zorlukla karşı karşıyadır:
Kör delik derinliğini kontrol etme zorluğu: Geleneksel açık delik delme yalnızca "alt tabakanın delinmesini" gerektirirken, kör delikler delme derinliğinin sıkı kontrolünü gerektirir. Bir yandan, sondaj iğnesinin yüksek-hızlı dönüşünün "sıçrama etkisi" gerçek derinlik sapmasına neden olabilir; özellikle alt tabaka malzemesi yüksek-frekanslı bir malzeme olduğunda, malzemenin düşük sertliğinin sondaj iğnesinin titreşimini artırma olasılığı daha yüksektir; Öte yandan, çok-katmanlı alt tabakaların eşit olmayan kalınlığı, gerçek delme derinliği ile teorik derinlik arasında farklılıklara yol açabilir; bu da doğrudan iç devreye nüfuz edebilir ve alt tabakanın iç yapısına zarar verebilir.
Gömülü deliklerin "ikincil sondajını" hizalamadaki zorluk: Gömülü deliklerin işlenmesi genellikle "önce gömülü deliklerin iç katmanının delinmesi, ardından lamine edilmesi ve son olarak kör deliklerin dış katmanının delinmesi" sürecini benimser; bunların arasında "gömülü deliklerin iç katmanını kör deliklerin dış katmanıyla hizalamak" anahtardır. Laminasyon işlemi sırasında alt tabakanın termal büzülmesi nedeniyle, iç gömülü deliklerin konumlandırma referansı ile dış kör deliklerin referansı arasında bir sapma varsa, bunun "deliğin yanlış hizalanmasına" neden olma olasılığı yüksektir. Yer değiştirme makul bir aralığı aştığında, dış kör delik ile iç gömülü delik arasındaki örtüşen alan önemli ölçüde azalacak ve bu da zayıf akım iletimine ve hatta açık devreye neden olacaktır.
Mikro kör delik işlemede "matkap pimi kaybı" sorunu: PCB kartı yoğunluğunun artmasıyla birlikte mikro kör delik uygulaması giderek yaygınlaşmaktadır. Bununla birlikte, mikro matkap pimlerinin sertliği son derece zayıftır ve işlem sırasında "pim kırılması" veya "aşınma" meydana gelme olasılığı yüksektir. Bir yandan, mikro matkap iğnelerinin "uzunluk/çap oranı" genellikle büyüktür ve yüksek hızlı dönüş sırasında "bükülme deformasyonuna" eğilimlidirler, bu da delik duvarının aşırı pürüzlülüğüne neden olur; Öte yandan, mikro matkap iğnelerinin kesici kenarı hızlı bir şekilde aşınır ve sık sık değiştirilmesi gerekir; bu, yalnızca maliyetleri artırmakla kalmaz, aynı zamanda "aşınmış matkap iğnelerinin zamanında değiştirilmemesi" nedeniyle deliğin tabanında "delme cürufu" kalmasına da neden olabilir ve bu da sonraki kaplamanın kalitesini etkiler.
(2) Kaplama işlemi:
Kör gömülü deliklerin "delici olmayan yapısı", kaplama işlemi sırasında "çözelti değişiminde zorluğa" yol açar ve "delik duvarında bakır olmaması" veya "düzensiz kaplama kalınlığına" eğilimlidir. Ana zorluklar şu şekilde yansıtılmaktadır:
Kör deliklerin dibinde "kabarcık kalması" sorunu: Kimyasal bakır biriktirme, delik duvarında iletkenliğin sağlanmasında temel işlemdir. Delik duvarının yüzeyinde ince bir bakır tabakası biriktirmek için alt tabakanın bir bakır biriktirme çözeltisine daldırılması gerekir. Bununla birlikte, kör deliklerin "kapalı ucu", kalan havaya eğilimlidir ve alanın bakır çözeltisiyle temas etmesini önleyen "kabarcıklar" oluşturarak sonuçta "deliğin dibinde bakır kalmamasına" neden olur. Özellikle kör deliklerin çapı ve derinliği daha küçük ve derin olduğunda kabarcıkların dışarı atılması daha zordur. Zamanında müdahale edilmezse doğrudan devrede açık devre oluşmasına yol açacaktır.
Gömülü delik içindeki çözümün güncellenmesindeki zorluk: Gömülü delik alt tabakanın içinde yer alır ve laminasyondan sonra deliğin içinde "yarı kürlenmiş film kalıntısı" veya "delme cürufu" kalma riski yüksektir. Ön-işlem kapsamlı değilse kaplamanın yapışması etkilenecektir. Aynı zamanda, bakırın elektrokaplama işlemi sırasında, gömülü delikteki elektrolit yavaş akar, bu da delikteki bakır iyonlarının plaka yüzeyine göre daha düşük konsantrasyonuna neden olur ve sonuçta "delik duvarında ince kaplama ve plaka yüzeyinde kalın kaplama" olgusu oluşur; bu, mevcut taşıma gereksinimlerini karşılayamaz ve uzun- süreli kullanımdan sonra "aşırı ısınmaya ve yanmaya" eğilimlidir.
Mikro kör deliklerde "kaplama adımı" sorunu: Mikro kör deliklerin "delik açıklığı" ile "plaka yüzeyi" arasındaki bağlantı, delik duvarına kıyasla delik açıklığının kenarındaki daha yüksek akım yoğunluğu nedeniyle "kaplama adımları" - oluşturmaya eğilimlidir, elektrokaplama sırasında "kenar kaplama birikmesi" meydana gelebilir, bu da adımların yüksekliğinin makul aralığı aşmasına neden olur. Bu tür bir adım, yalnızca sonraki lehim maskesi katmanının kaplamasını etkilemekle kalmaz, aynı zamanda sonraki lehimleme sırasında eşit olmayan lehimlemeye de neden olarak sanal lehimlemeye yol açabilir.
(3) Lamine işlemi:
Katmanlama, "delinmiş gömülü deliklere sahip iç alt tabakanın" ve "yarı kürlenmiş tabakanın" bir araya getirilmesi işlemidir ve zorluğu, "alt tabaka büzülme oranının kontrol edilmesinde" ve "gömülü delik deformasyonunun önlenmesinde" yatmaktadır:
Laminasyonun büzülmesi "deliğin yer değiştirmesine" neden olur: Laminasyon işlemi sırasında, alt tabakanın belirli bir süre boyunca yüksek sıcaklık ve yüksek basınç ortamında tutulması gerekir ve epoksi reçine yarı kürlenmiş levha "akış" ve "kürleme büzülmesine" maruz kalacaktır. İç alt tabakanın malzemesi yarı kürlenmiş tabakanın büzülme hızıyla eşleşmiyorsa, lamine alt tabakanın eğrilmesine neden olacak ve bu da gömülü deliklerin yer değiştirmesine neden olacaktır. Alt tabaka çarpıklığı standart aralığı aştığında, gömülü delikler ile dış kör delikler arasındaki hizalama sapması doğrudan endüstri gereksinimlerini aşacak ve devre işlevselliğini etkileyecektir.
Gömülü deliklerde "tutkal akışı tıkanması" sorunu: Yarı kürlenmiş filmler, laminasyon sırasında "tutkal akışı" üretecektir ve eğer tutkal akışı miktarı çok büyükse, gömülü deliklerin reçine tarafından tıkanmasına neden olacaktır; Yapışkan akış miktarı çok küçükse, iç alt tabakalar arasındaki boşlukları dolduramayacak ve bu da katmanlar arası bağın yetersiz olmasına neden olacaktır. Gömülü delik belirli bir dereceye kadar reçine ile tıkandığında bakır, sonraki elektrokaplama sırasında deliği dolduramaz ve bu da iletkenlik arızasına neden olur.
Çok-katmanlı alt tabakaların "kalınlık tekdüzeliğini" kontrol etme zorluğu: Kör gömülü delikli PCB kartları genellikle çok-katmanlı yapılardır ve laminasyon sırasında her katmanın kalınlık sapmasının makul bir aralıkta olmasını sağlamak gerekir. Ancak iç bakır folyonun kalınlık farkı ve yarı sertleştirilmiş levhaların istiflenme sırası makul değilse, bu durum lamine alt tabakanın "yerel kalınlığının çok kalın" veya "çok ince" olmasına yol açacaktır. Örneğin, belirli bir alanda çok fazla yarı kürlenmiş film istiflenirse, kalınlık ayarlanan değerden sapacaktır ve sonraki delme sırasında delme iğnesinin ilerleme hızının ayarlanması gerekir, bu da kör delik derinliğinin kolayca standardı aşmasına neden olabilir.
Başa çıkma zorluğu
Yukarıda belirtilen zorluklara yanıt olarak sektör, "hassaslık kontrolü" ve "verimliliğin iyileştirilmesi" merkezli bir dizi teknik çözüm geliştirmiştir:
Delme işlemi: "Lazer delme+mekanik delme" - kompozit teknolojisinin benimsenmesi, çok küçük bir aralıkta kontrol edilen derinlik sapması ile ve sondaj iğnesi aşınma sorunları olmadan, mikro kör deliklerin hassas şekilde işlenmesini sağlayabilir; Mekanik delme, daha büyük çaplı gömülü delikler için kullanılır ve "CCD görsel konumlandırma sistemi" ile birlikte kullanılır; bu sistem, laminasyondan sonra delik konumu sapmasını gerçek zamanlı olarak-düzeltebilir ve hizalama doğruluğunu büyük ölçüde artırır.
Kaplama işlemi: Akım yoğunluğunu periyodik olarak ayarlayarak, gömülü delikte elektrolit akışını teşvik ederek, delik duvarındaki kaplama kalınlığının tekdüzeliğini önemli ölçüde artırarak "darbeli elektrokaplama" teknolojisinin tanıtılması; Kör delik kabarcıkları sorununa yanıt olarak, negatif basınç ortamında delik içindeki kabarcıkları boşaltmak için bir "vakum kimyasal bakır biriktirme" ekipmanı kullanılır, bu da bakır birikiminin kapsamını büyük ölçüde artırır.
Katmanlama işlemi: Alt tabaka bükülmesini son derece düşük bir seviyede kontrol etmek için "adım-adım{-adım adım laminasyon işlemi" ile birlikte "düşük büzülmeli yarı kürlenmiş film" geliştirin; Aynı zamanda, gömülü deliklerin tıkanmasını önlemek için yarı kürlenmiş levhanın akış hızını önceden hesaplamak için "akış hızı simülasyon yazılımı" kullanılır.