Plăci PCB cu gaură îngropată oarbăa devenit un operator cheie în domenii-de înaltă calitate, cum ar fi comunicațiile 5G, aerospațiale, electronicele medicale etc., datorită avantajelor sale principale de „economisirea spațiului pe placă, reducerea interferenței semnalului și îmbunătățirea integrării circuitelor”. Cu toate acestea, în comparație cu plăcile PCB tradiționale cu-gauri traversante, structura „nepenetrantă” și caracteristicile de „interconexiune multi-strat” ale găurilor îngropate oarbe creează mai multe blocaje tehnice în procesarea lor, iar abaterile de precizie în fiecare legătură pot duce direct la defecțiunea produsului.
1, cauza principală a dificultăților de procesare
Dificultatea plăcii PCB cu orificii îngropate oarbe constă în cerința sa pentru „precizia dimensiunii spațiale”. Găurile oarbe și găurile îngropate rup logica simplă a găurilor tradiționale care pătrund în întreaga placă, necesitând interconectare precisă la adâncimi și locații specifice într-un substrat cu grosime limitată, luând în considerare și sinergia circuitelor multi-strat. Această structură aduce două provocări principale: în primul rând, dificultatea controlului adâncimii - adâncimea de găurire a găurilor oarbe trebuie să fie potrivită cu distanța de la suprafață la stratul interior țintă, iar abaterile dincolo de un interval rezonabil pot duce la „nepenetrarea” sau „penetrarea stratului interior”; A doua este problema alinierii interstraturilor - procesarea găurilor îngropate necesită traversarea mai multor substraturi interioare, iar diferențele în rata de contracție și decalajul de referință de poziționare a substratului laminat pot face ca găurile îngropate să fie nealiniate cu plăcuțele de lipire interioare, conducând în cele din urmă la circuite deschise sau scurtcircuite.
2, Descoperirea dificultăților în procesele de bază
(1) Proces de forare:
Forajul este „prima linie de viață” a prelucrării găurilor îngropate oarbe, iar acuratețea acesteia determină direct efectul de interconectare ulterior. Se confruntă în principal trei dificultăți majore:
Dificultatea de a controla adâncimea găurii oarbe: găurirea tradițională prin-găurire necesită doar „găurirea prin substrat”, în timp ce găurile oarbe necesită un control strict al adâncimii de găurire. Pe de o parte, „efectul de respingere” al rotației cu viteză mare-a acului de foraj poate duce la abaterea reală a adâncimii, mai ales atunci când materialul substratului este un material cu frecvență înaltă-, rigiditatea scăzută a materialului este mai probabil să exacerbeze vibrația acului de foraj; Pe de altă parte, grosimea neuniformă a substraturilor multi-strat poate duce la discrepanțe între adâncimea reală de foraj și adâncimea teoretică, care pot pătrunde direct în circuitul interior și pot deteriora structura internă a substratului.
Dificultate în alinierea „forării secundare” a găurilor îngropate: Prelucrarea găurilor îngropate adoptă de obicei procesul de „găurire a stratului interior al găurilor îngropate mai întâi, apoi laminare și, în final, găurire a stratului exterior al găurilor oarbe”, printre care „alinierea stratului interior al găurilor îngropate cu găurile îngropate” este stratul exterior al găurilor oarbe. Datorită contracției termice a substratului în timpul procesului de laminare, dacă există o abatere între referința de poziționare a găurilor interioare îngropate și referința găurilor oarbe exterioare, este foarte probabil să provoace "dezalinierea găurii". Când deplasarea depășește un interval rezonabil, zona de suprapunere dintre gaura oarbă exterioară și gaura îngropată interioară va fi redusă semnificativ, rezultând o transmisie slabă a curentului și chiar un circuit deschis.
Problema „pierderii știftului” în procesarea micro găurilor oarbe: Odată cu creșterea densității plăcilor PCB, aplicarea micro găurilor oarbe devine din ce în ce mai răspândită. Cu toate acestea, rigiditatea bolțurilor de microforaj este extrem de slabă, iar „ruperea știftului” sau „uzura” este predispusă să apară în timpul procesării. Pe de o parte, „raportul dintre lungime și diametru” al acelor de microforghiu este de obicei mare și sunt predispuse la „deformare la îndoire” în timpul rotației cu viteză mare-, rezultând o rugozitate excesivă a peretelui găurii; Pe de altă parte, muchia de tăiere a acelor de microforghiu se uzează rapid și trebuie înlocuită frecvent, ceea ce nu numai că crește costurile, dar poate duce și la „zgură de foraj” reziduală în partea inferioară a găurii din cauza „neînlocuirii în timp util a acelor de foraj uzate”, care afectează calitatea acoperirii ulterioare.
(2) Proces de acoperire:
„Structura nepenetrantă” a găurilor îngropate oarbe duce la „dificultate în schimbul de soluție” în timpul procesului de acoperire și este predispusă la „fără cupru pe peretele găurii” sau la „grosimea neuniformă a stratului”. Principalele dificultăți se reflectă în:
Problema „bulelor reziduale” în partea de jos a găurilor oarbe: Depunerea chimică a cuprului este procesul de bază pentru obținerea conductivității pe peretele găurii. Substratul trebuie scufundat într-o soluție de depunere de cupru pentru a depune un strat subțire de cupru pe suprafața peretelui găurii. Cu toate acestea, „capătul închis” al găurilor oarbe este predispus la aer rezidual, formând „bule” care împiedică zona să intre în contact cu soluția de cupru, rezultând în cele din urmă „fără cupru în fundul găurii”. Mai ales când diametrul și adâncimea găurilor oarbe sunt mai mici și mai adânci, este mai dificil ca bulele să fie expulzate. Dacă nu este tratată în timp util, va duce direct la un circuit deschis în circuit.
Dificultate în actualizarea soluției în interiorul găurii îngropate: gaura îngropată este situată în interiorul substratului, iar după laminare, există un risc ridicat de „rezidu de peliculă semi-întărită” sau „zgură de foraj” reziduală în interiorul găurii. Dacă pre-tratamentul nu este complet, acesta va afecta aderența stratului de acoperire. În același timp, în timpul procesului de galvanizare a cuprului, electrolitul din gaura îngropată curge lent, rezultând o concentrație mai mică de ioni de cupru în gaură decât pe suprafața plăcii, formând în cele din urmă un fenomen de „acoperire subțire pe peretele găurii și acoperire groasă pe suprafața plăcii”, care nu poate îndeplini cerințele de transport curent și este predispusă la ardere mai mult timp.
Problema „pasului de acoperire” în găurile micro-oarbe: joncțiunea dintre „deschiderea găurii” și „suprafața plăcii” a găurilor micro-oarbe este predispusă la formarea „etape de acoperire” - din cauza densității mai mari de curent la marginea deschiderii găurii în comparație cu peretele găurii, „acumularea de acoperire a marginii” poate apărea în timpul galvanizării, motivul pentru care intervalul de rezultat poate depăși înălțimea galvanizării. Acest tip de etapă nu afectează numai acoperirea stratului următor al măștii de lipit, dar poate provoca și lipire neuniformă în timpul lipirii ulterioare, ceea ce duce la lipirea virtuală.
(3) Proces laminat:
Stratificarea este procesul de presare a „substratului interior cu găuri îngropate găurite” și a „foii semi-întărite” într-una singură, iar dificultatea sa constă în „controlul ratei de contracție a substratului” și „evitarea deformării găurilor îngropate”:
Contracția laminării duce la „deplasarea găurii”: în timpul procesului de laminare, substratul trebuie menținut într-un mediu cu temperatură ridicată și presiune ridicată pentru o anumită perioadă de timp, iar foaia semi-curățată din rășină epoxidica va suferi „curgere” și „contracție de întărire”. Dacă materialul substratului interior nu se potrivește cu rata de contracție a foii semi-întărite, acesta va cauza deformarea substratului laminat, ducând la deplasarea găurilor îngropate. Când deformarea substratului depășește intervalul standard, abaterea de aliniere între găurile îngropate și găurile oarbe exterioare va depăși direct cerințele industriei, afectând funcționalitatea circuitului.
Problema „blocarea fluxului de lipici” în găurile îngropate: Filmele semi-întărite vor produce „flux de lipici” în timpul laminării, iar dacă cantitatea de flux de lipici este prea mare, va face ca găurile îngropate să fie blocate de rășină; Dacă cantitatea de flux de adeziv este prea mică, acesta nu va putea umple golurile dintre substraturile interioare, rezultând o lipire insuficientă a stratului intercalat. Când gaura îngropată este blocată într-o anumită măsură de rășină, cuprul nu poate umple orificiul în timpul galvanizării ulterioare, ceea ce duce la defectarea conductibilității.
Dificultatea de a controla „uniformitatea grosimii” substraturilor cu mai multe-strat: plăcile PCB cu orificii îngropate oarbe sunt de obicei structuri cu mai multe-strat, iar în timpul laminării, este necesar să se asigure că abaterea grosimii fiecărui strat se află într-un interval rezonabil. Dar dacă diferența de grosime a foliei interioare de cupru și ordinea de stivuire a foilor semi-întărite nu sunt rezonabile, va duce la „grosimea locală prea groasă” sau „prea subțire” a substratului laminat. De exemplu, dacă există prea multă stivuire de filme semi-întărite într-o anumită zonă, grosimea se va abate de la valoarea setată, iar viteza de avans a acului de foraj trebuie ajustată în timpul găuririi ulterioare, ceea ce poate duce cu ușurință la o adâncime a găurii oarbe care depășește standardul.
Dificultate de a face față direcției
Ca răspuns la dificultățile de mai sus, industria a dezvoltat o serie de soluții tehnice, centrate pe „controlul de precizie” și „îmbunătățirea eficienței”:
Proces de găurire: Adoptarea unei tehnologii compozite de „găurire cu laser+forare mecanică” - găurirea cu laser poate realiza o prelucrare precisă a micro găurilor oarbe, cu deviația de adâncime controlată într-un interval foarte mic și fără probleme de uzură a acului de foraj; Găurirea mecanică este utilizată pentru găurile îngropate cu diametru mai mare, cuplat cu un „sistem de poziționare vizuală CCD”, care poate corecta-în timp real abaterea poziției găurii după laminare, îmbunătățind considerabil precizia de aliniere.
Procesul de acoperire: Introducerea tehnologiei „electroplacare cu impulsuri”, prin ajustarea periodică a densității curentului, promovarea fluxului de electrolit în gaura îngropată, îmbunătățind semnificativ uniformitatea grosimii acoperirii pe peretele găurii; Ca răspuns la problema bulelor de găuri oarbe, un echipament de „depunere chimică de cupru în vid” este utilizat pentru a descărca bulele din interiorul găurii în mediu de presiune negativă, îmbunătățind considerabil acoperirea depunerii de cupru.
Procesul de stratificare: Dezvoltați „film semi-curățat cu contracție scăzută”, combinat cu „proces de laminare pas{0}}cu-etap”, pentru a controla deformarea substratului la un nivel extrem de scăzut; În același timp, „software-ul de simulare a debitului” este utilizat pentru a calcula în avans debitul foii semi-întărite pentru a evita blocarea găurilor îngropate.