PCb-brädor med blinda nedgrävda hålhar blivit en nyckelbärare inom-avancerade områden som 5G-kommunikation, flyg, medicinsk elektronik, etc., tack vare dess kärnfördelar att "spara kortutrymme, minska signalstörningar och förbättra kretsintegration". Jämfört med traditionella kretskortkort med-hål, utgör den "icke penetrerande" strukturen och "fler-lagersammankopplingsegenskaperna hos blinda nedgrävda hål flera tekniska flaskhalsar i deras bearbetning, och precisionsavvikelser i varje länk kan direkt leda till produktfel.
1, grundorsaken till bearbetningssvårigheter
Svårigheten med PCB-kort med blinda begravda hål ligger i dess krav på "spatial dimensionnoggrannhet". Blinda hål och nedgrävda hål bryter den enkla logiken i traditionella genomgående hål som penetrerar hela kortet och kräver exakt sammankoppling på specifika djup och platser inom ett substrat med begränsad tjocklek, samtidigt som synergin med fler-lagerkretsar beaktas. Den här strukturen medför två kärnutmaningar: för det första, svårigheten att kontrollera djupet - måste borrdjupet för blinda hål matchas exakt med avståndet från ytan till det inre målet, och avvikelser utanför ett rimligt område kan leda till att "inte penetrerar" eller "penetrerar det inre lagret"; Det andra är problemet med mellanskiktsinriktning -. Bearbetningen av nedgrävda hål kräver korsning av flera inre substrat, och skillnaderna i krympningshastighet och positioneringsreferensförskjutning för det laminerade substratet kan göra att de nedgrävda hålen blir felinriktade med de inre lödkuddarna, vilket i slutändan leder till öppna kretsar eller kortslutningar.
2, Genombrott av svårigheter i kärnprocesser
(1) Borrprocess:
Borrning är den "första livlinan" för bearbetning av blinda begravda hål, och dess noggrannhet avgör direkt den efterföljande sammankopplingseffekten. Den står framför allt inför tre stora svårigheter:
Svårigheter att kontrollera blindhålsdjup: Traditionell genomgående-hålsborrning kräver bara "borrning genom substratet", medan blindhål kräver strikt kontroll av borrdjup. Å ena sidan kan "studseffekten" av hög-rotation av borrnålen leda till faktisk djupavvikelse, speciellt när substratmaterialet är hög-frekvent material, är det mer sannolikt att materialets låga styvhet förvärrar vibrationen från borrnålen; Å andra sidan kan den ojämna tjockleken hos flerskiktssubstrat leda till avvikelser mellan det faktiska borrdjupet och det teoretiska djupet, vilket direkt kan penetrera den inre kretsen och skada substratets inre struktur.
Svårighet att anpassa den "sekundära borrningen" av nedgrävda hål: Bearbetningen av nedgrävda hål antar vanligtvis processen att "borra det inre lagret av nedgrävda hål först, sedan laminera och slutligen borra det yttre lagret av blinda hål", bland vilka "inrikta det inre lagret av nedgrävda hål med det yttre lagret av de blinda hålen" är nyckelhålen. På grund av den termiska krympningen av substratet under lamineringsprocessen, om det finns en avvikelse mellan positioneringsreferensen för de inre begravda hålen och referensen för de yttre blindhålen, är det högst sannolikt att det orsakar "hålfeljustering". När förskjutningen överskrider ett rimligt område kommer den överlappande ytan mellan det yttre blinda hålet och det inre nedgrävda hålet att reduceras avsevärt, vilket resulterar i dålig strömöverföring och till och med en öppen krets.
Problemet med "borrstiftförlust" vid bearbetning av mikroblindhål: Med ökningen av kretskortsdensiteten blir tillämpningen av mikroblindhål alltmer utbredd. Emellertid är styvheten hos mikroborrstift extremt dålig och "stiftbrott" eller "nötning" är benäget att inträffa under bearbetningen. Å ena sidan är "längd-diameterförhållandet" för mikroborrnålar vanligtvis stort, och de är benägna att "böjas deformation" under hög-rotation, vilket resulterar i överdriven grovhet i hålväggen; Å andra sidan slits skäreggen på mikroborrnålar snabbt ut och måste bytas ut ofta, vilket inte bara ökar kostnaderna utan också kan resultera i kvarvarande "borrslagg" i botten av hålet på grund av "misslyckande att byta ut slitna borrnålar i tid", vilket påverkar kvaliteten på efterföljande beläggning.
(2) Beläggningsprocess:
Den "icke penetrerande strukturen" hos blinda nedgrävda hål leder till "svårigheter med lösningsutbyte" under beläggningsprocessen och är benägen att "ingen koppar på hålväggen" eller "ojämn beläggningstjocklek". De största svårigheterna återspeglas i:
Problemet med "restbubblor" i botten av blinda hål: Kemisk kopparavsättning är kärnprocessen för att uppnå konduktivitet på hålväggen. Substratet måste nedsänkas i en kopparavsättningslösning för att avsätta ett tunt lager av koppar på ytan av hålväggen. Den "stängda änden" av blinda hål är dock benägen att återstå av luft och bildar "bubblor" som förhindrar att området kommer i kontakt med kopparlösningen, vilket slutligen resulterar i "ingen koppar i botten av hålet". Speciellt när blindhålens diameter och djup är mindre och djupare är det svårare för bubblor att drivas ut. Om det inte tas om hand i tid kommer det direkt att leda till en öppen krets i kretsen.
Svårighet att uppdatera lösningen inuti det nedgrävda hålet: Det nedgrävda hålet är placerat inuti substratet och efter laminering finns det stor risk för kvarvarande "halvhärdad filmrester" eller "borrslagg" inuti hålet. Om förbehandlingen inte är grundlig- kommer det att påverka beläggningens vidhäftning. Samtidigt, under processen med galvanisering av koppar, flyter elektrolyten i det nedgrävda hålet långsamt, vilket resulterar i en lägre koncentration av kopparjoner i hålet än på plattans yta, vilket i slutändan bildar ett fenomen av "tunn beläggning på hålväggen och tjock beläggning på plattans yta", som inte kan uppfylla de nuvarande transportkraven och är benägen att "överdriven" användning efter{3}}bränna.
Problemet med "beläggningssteg" i mikroblindhål: Kopplingen mellan "hålöppningen" och "plåtytan" i mikroblindhålen är benägen att bilda "beläggningssteg" - på grund av den högre strömtätheten vid kanten av hålöppningen jämfört med hålväggen, "kantbeläggningsackumulering" kan inträffa under galvaniseringen, vilket resulterar i att höjden av steget överskrids. Denna typ av steg påverkar inte bara beläggningen av det efterföljande lödmaskskiktet, utan kan också orsaka ojämn lödning under efterföljande lödning, vilket leder till virtuell lödning.
(3) Laminerad process:
Skiktning är processen att pressa det "inre substratet med borrade begravda hål" och det "halvhärdade arket" till ett, och dess svårighet ligger i att "kontrollera substratets krymphastighet" och "undvika deformation av begravda hål":
Krympning av laminering leder till "hålförskjutning": Under lamineringsprocessen måste substratet hållas i en miljö med hög temperatur och högt tryck under en viss tidsperiod, och det halvhärdade arket av epoxiharts kommer att genomgå "flöde" och "härdningskrympning". Om materialet i det inre substratet inte överensstämmer med krympningshastigheten för det halvhärdade arket, kommer det att göra att det laminerade substratet deformeras, vilket resulterar i förskjutning av de nedgrävda hålen. När substratets skevhet överskrider standardintervallet kommer inriktningsavvikelsen mellan nedgrävda hål och yttre blindhål direkt att överstiga industrikraven, vilket påverkar kretsens funktionalitet.
Problemet med "limflödesblockering" i nedgrävda hål: Halvhärdade filmer kommer att producera "limflöde" under laminering, och om mängden limflöde är för stort kommer det att göra att de nedgrävda hålen blockeras av harts; Om mängden limflöde är för litet kommer det inte att kunna fylla mellanrummen mellan de inre substraten, vilket resulterar i otillräcklig bindning mellan skikten. När det nedgrävda hålet blockeras i viss utsträckning av harts, kan koppar inte fylla hålet under efterföljande galvanisering, vilket resulterar i konduktivitetsfel.
Svårigheter att kontrollera "tjocklekslikformigheten" hos fler-lagersubstrat: PCb-kort med blinda hål är vanligtvis fler-lagerstrukturer, och under laminering är det nödvändigt att säkerställa att tjockleksavvikelsen för varje lager ligger inom ett rimligt område. Men om tjockleksskillnaden för den inre kopparfolien och staplingsordningen för de halvhärdade arken inte är rimliga, kommer det att leda till den "lokala tjockleken för tjock" eller "för tunn" på det laminerade substratet. Till exempel, om det är för mycket stapling av halvhärdade filmer i ett visst område, kommer tjockleken att avvika från det inställda värdet, och matningshastigheten på borrnålen måste justeras under efterföljande borrning, vilket lätt kan leda till att blindhålsdjupet överstiger standarden.
Svårigheter att hantera riktning
Som svar på ovanstående svårigheter har branschen utvecklat en serie tekniska lösningar, centrerade kring "precisionskontroll" och "effektivitetsförbättring":
Borrprocess: Genom att använda en sammansatt teknik med "laserborrning+mekanisk borrning" - kan laserborrning uppnå exakt bearbetning av mikroblindhål, med djupavvikelse kontrollerad inom ett mycket litet område och inga problem med borrnålsslitage; Mekanisk borrning används för nedgrävda hål med större diameter, tillsammans med ett "CCD visuellt positioneringssystem", som i realtid kan korrigera hålpositionsavvikelsen efter laminering, vilket avsevärt förbättrar inriktningsnoggrannheten.
Beläggningsprocess: Introduktion av "pulselektroplätering"-tekniken, genom att regelbundet justera strömtätheten, främja flödet av elektrolyt i det nedgrävda hålet, vilket avsevärt förbättrar enhetligheten i beläggningstjockleken på hålväggen; Som svar på problemet med blindhålsbubblor används en "vakuumkemisk kopparavsättning"-utrustning för att tömma bubblorna inuti hålet under negativt tryck, vilket avsevärt förbättrar täckningen av kopparavsättning.
Skiktningsprocess: Utveckla "lågkrympande halvhärdad film", kombinerat med "steg-}för-steg lamineringsprocess", för att kontrollera substratets skevhet på en extremt låg nivå; Samtidigt används "flödessimuleringsmjukvaran" för att beräkna flödeshastigheten för det halvhärdade arket i förväg för att undvika blockering av de nedgrävda hålen.