Fra smarttelefonene og nettbrettene vi bruker i hverdagen, til avanserte 5G-kommunikasjonsbasestasjoner og romfartsutstyr, kan ikke ethvert innovasjonsgjennombrudd innen elektroniske produkter skilles fra den sterke støtten fra teknologi for trykte kretskort. Blant dem,HDI kretskort med blindgravde hull, som en banebrytende-teknologi innen PCB-feltet, blir gradvis kjernekraften som driver utviklingen av moderne elektronikkindustri.
1, Teknisk prinsipp for HDI kretskort med blindbegravd hull
HDI, det betyr høy-sammenkobling. HDI kretskort med blinde begravde hull, som navnet antyder, er et kretskort som bruker mikro-blindt begravet hull-teknologi for å øke distribusjonstettheten til kretser betydelig. Den møter etterspørselen etter høyere integrasjon og bedre elektrisk ytelse i elektroniske produkter ved å konstruere spesielle sammenkoblingsstrukturer innenfor flerlags PCB-kort.
(1) Mysteriet med blinde hull og nedgravde hull
Blindhull er hull som kobles fra overflaten til en PCB til den indre kretsen, men som ikke trenger gjennom hele PCB-kortet. Det er som en skjult underjordisk passasje, som tett forbinder overflatekablingen til PCB med den indre ledningen, forkorter effektivt avstanden til signaloverføring, reduserer signalforstyrrelser og forbedrer signalintegriteten betydelig. I PCB-er som hovedkort for mobiltelefoner som krever nesten streng plassutnyttelse og signalbehandling, spiller blinde hull en uerstattelig rolle for å oppnå effektive elektriske tilkoblinger på ekstremt begrensede områder. Blenderåpningen er vanligvis ekstremt liten, vanligvis mellom 0,1-0,3 mm, for å oppfylle de strenge kravene til ledninger med høy tetthet.
Nedgravde hull er hull dypt inne i PCB-en, som forbinder forskjellige lag med interne kretsløp uten å strekke seg til overflaten av PCB-en. Det er som en stabil bro som bygger stabile elektriske tilkoblingsveier inne i flerlags kretskort, og spiller en avgjørende rolle for å oppnå komplekse kretsfunksjoner. I high-serverhovedkort og andre kretskort som krever høy elektrisk ytelse og stabilitet, brukes nedgravde hull til å koble sammen flere lag med strøm- og signallag, noe som sikrer stabil strømfordeling og pålitelig signaloverføring. Dens blenderåpning er også relativt liten, lik blinde hull, for det meste i området 0,1-0,3 mm, for å passe til utviklingstrenden med ledninger med høy tetthet.
(2) Nøkkelteknologier for å oppnå høy-tetthetssammenkobling
For å lage disse intrikate blindgravde hullstrukturene, har HDI blindgravde hullkretskort tatt i bruk en rekke avanserte teknologiske midler. Laserboreteknologi er en av de beste, som bruker laserstråler med høy-energitetthet for nøyaktig å bore bittesmå hull på PCB-kort, med diametre så små som titalls mikrometer. Denne høy-boremetoden kan oppfylle de strenge kravene til HDI-kretskort for behandling av mikrohull, og legger grunnlaget for å oppnå kabling med høy-tetthet. Plasma- eller lysbehandlingsteknikker brukes også ofte for å hjelpe til med dannelsen av mindre porer, noe som ytterligere forbedrer tettheten til originalbildet.
Etter boring blir galvaniseringsprosessen et nøkkeltrinn for å oppnå elektrisk tilkobling. Ved å jevnt belegge et lag av metall (vanligvis kobber) på hullveggen, kan blinde hull og nedgravde hull effektivt lede strøm, noe som sikrer jevn signaloverføring mellom forskjellige lag. I tillegg presser lamineringsteknologien flere lag med PCB-materialer med kretser og hull sammen for å danne en komplett, flerlags sammenkoblet kretskortstruktur, som sikrer den mekaniske styrken og den elektriske ytelsen til hele kretskortet.
2, Produksjonsprosess for HDI kretskort med blindbegravd hull
Produksjonsprosessen av HDI kretskort med blindgravde hull er kompleks og presis, og krever svært nøyaktig utstyr og streng prosesskontroll. Hver lenke har en avgjørende innvirkning på kvaliteten og ytelsen til produktet.
(1) Lagdelt metode - hjørnesteinen i å konstruere komplekse strukturer
HDI-plater produseres vanligvis ved å bruke stablemetoden. Lagdelingsmetoden er som å bygge en høy-bygning, stable lag ett etter ett, og øke kompleksiteten til ledninger og tilkoblinger for hvert lag. Jo flere lag det er, jo høyere er det tekniske nivået på brettet. Et vanlig HDI-kort er i utgangspunktet et-tidslag, som danner en enkel blindhullstruktur gjennom et-tidslag, som forbinder det ytre laget og det tilstøtende indre laget. Den er egnet for elektroniske produkter som ikke krever høy kretskompleksitet, men som har visse krav til plassutnyttelse, som smarte armbånd, enkle Bluetooth-øretelefoner, etc.
Høy ordens HDI bruker to eller flere lagdelingsteknikker. Hvis vi tar andre-ordenslaget som et eksempel, inkluderer det ikke bare første-ordens blindhull koblet fra det ytre laget til det tilstøtende indre laget, men legger også til andre-ordens blindhull koblet fra det ytre laget til det dypere laget gjennom det mellomliggende laget, så vel som tilsvarende begravde hullstrukturer. Denne mer komplekse strukturen kan oppnå rikere kretsforbindelser og er egnet for elektroniske produkter som krever høy signalintegritet og ledningstetthet, for eksempel smarttelefoner, nettbrett osv. Med den ytterligere økningen i antall lag, kan høy-HDI-kort med tre eller flere lag oppfylle de ultimate kravene til høy-elektroniske produkter for ultra-bruk, som for eksempel elektriske felter, høy ytelse og høy ytelse, f.eks. 5G-kommunikasjonsutstyr,{10}high-end server-hovedkort, elektronisk utstyr for romfart osv.
(2) Stablehull, elektroplettering av fyllehull og direkte laserboring - nøkkelprosesser for å forbedre ytelsen
I tillegg til lagdelingsmetoden, vil høy{0}}ordens HDI også ta i bruk en rekke avanserte PCB-teknologier for å forbedre ytelsen ytterligere. Stablehullsteknologi er prosessen med vertikal stabling av flere blinde eller nedgravde hull, noe som øker antallet koblingspunkter mellom forskjellige lag og forbedrer fleksibiliteten og tettheten til ledninger. Elektroplettert hullfylling er prosessen med å fylle hullet fullstendig med metall etter boring og galvanisering. Dette forbedrer ikke bare ledningsevnen til hullet, men forbedrer også impedanstilpasning under signaloverføring, reduserer signalrefleksjon og krysstale, noe som er spesielt viktig for høyhastighetssignaloverføring.
Laserdirekteboringsteknologi utnytter den høye energitettheten til lasere til å bore hull direkte på delvis bearbeidede PCB-plater uten behov for ferdiglagde boreformer, noe som i stor grad forbedrer prosesseringsnøyaktigheten og effektiviteten. Samtidig kan den også oppnå mindre blenderåpning, og møte den økende etterspørselen etter ledninger med høy-tetthet i HDI-kretskort.
(3) Streng kvalitetskontroll og testprosess
På grunn av den komplekse produksjonsprosessen og høye presisjonskrav til HDI kretskort med blinde hull, kan enhver liten defekt føre til en reduksjon i ytelsen eller til og med skroting av hele kretskortet. Derfor må strenge kvalitetskontroll- og testprosesser implementeres under produksjonsprosessen. Fra innkjøp av råvarer utføres streng kvalitetskontroll på materialer som kobber-belagte laminater og kobberfolier for å sikre at deres elektriske og mekaniske egenskaper oppfyller standarder.
Under produksjonsprosessen må tilsvarende inspeksjoner utføres for hver kritisk prosess som er fullført. For eksempel, etter boring vil utstyr som mikroskoper bli brukt til å inspisere størrelsen, posisjonsnøyaktigheten og veggkvaliteten til hullet; Etter galvanisering bør tykkelsen, jevnheten og vedheften til belegget testes. Etter fullføring av hele kretskortproduksjonen vil det bli gjennomført omfattende elektrisk ytelsestesting, inkludert konduktivitetstesting, isolasjonsmotstandstesting, impedanstesting, etc., for å sikre at kretskortet kan oppfylle designkravene og fungere stabilt og pålitelig.