برد HDIبه یکی از فناوری های اصلی در زمینه تولید الکترونیک تبدیل شده است. به عنوان یک فرآیند کلیدی در بردهای HDI، فناوری سوراخ دفن شده کور پشتیبانی قوی برای دستیابی به یکپارچگی بالا، انتقال سیگنال با سرعت بالا و عملکرد الکتریکی عالی بردهای مدار فراهم می کند.
ویژگی های تکنولوژی تخته HDI سوراخ کور شده
سیم کشی با چگالی بالا به یکپارچگی بالا دست می یابد
بردهای مدار چاپی سنتی از طریق سوراخها به اتصالات الکتریکی بین لایهها میرسند، اما این سوراخها مقدار مشخصی از فضای برد را اشغال میکنند و تراکم سیمکشی و یکپارچگی اجزا را محدود میکنند. تخته HDI سوراخ کور شده متفاوت است. سوراخ های کور به سوراخ هایی اطلاق می شود که فقط لایه بیرونی را به لایه داخلی یا بین لایه های داخلی متصل می کنند و به کل برد مدار نفوذ نمی کنند. سوراخ های مدفون به طور کامل در داخل برد مدار پنهان شده اند و لایه های داخلی مختلف را به هم متصل می کنند. این ساختار منفذی منحصر به فرد به خطوط اجازه می دهد تا در یک فضای محدود تراکم تر توزیع شوند و تعداد سیم کشی در واحد سطح را به شدت افزایش دهد. به عنوان مثال، در گوشیهای هوشمند، با استفاده از بردهای کور مدفون HDI، تراشههای متعددی مانند پردازندهها، حافظه و ماژولهای ارتباطی را میتوان به طور فشرده با هم ادغام کرد و به یکپارچگی بالایی از عملکردهای تلفن دست یافت و در عین حال اندازه و وزن کلی تلفن را کاهش داد.
بهینه سازی عملکرد انتقال سیگنال
سیگنالهای سرعت بالا در طول انتقال مستعد تداخلهای مختلف هستند که منجر به تضعیف سیگنال، اعوجاج و مسائل دیگر میشود. برد HDI سوراخ کور کور می تواند کیفیت انتقال سیگنال را با کاهش خازن انگلی و اندوکتانس ناشی از سوراخ های عبوری به طور قابل توجهی بهبود بخشد. با در نظر گرفتن تجهیزات ارتباطی 5G به عنوان مثال، فرکانس کاری آن می تواند به چندین گیگاهرتز یا حتی بیشتر برسد، و الزامات برای سرعت و پایداری انتقال سیگنال بسیار سخت است. برد HDI سوراخدار کور مسیر انتقال سیگنال را کوتاه میکند، بازتاب سیگنال و تداخل را کاهش میدهد، سیگنالهای 5G را قادر میسازد به سرعت و با دقت روی برد مدار منتقل شوند و از عملکرد کارآمد تجهیزات ارتباطی اطمینان حاصل کنند.
جریان پردازش برد HDI سوراخ کور
فرآیند حفاری
حفاری مرحله اولیه و چالش برانگیز در پردازش تخته های HDI مدفون کور است. برای سوراخهای کور کوچک و سوراخهای مدفون معمولاً از فناوری حفاری لیزری استفاده میشود. به عنوان مثال، حفاری لیزر ماوراء بنفش میتواند حفاری با دقت بالا با دیافراگمهای 0.1 میلیمتر یا حتی کوچکتر انجام دهد. در حین حفاری، لازم است انرژی، فرکانس پالس و زمان حفاری لیزر به طور دقیق کنترل شود تا اطمینان حاصل شود که دیواره سوراخ صاف، عاری از سوراخ است و باعث آسیب به مدارها و بسترهای اطراف نمی شود. برای سوراخهای مدفون، ابتدا میتوان بر روی هر صفحه لایه داخلی سوراخهایی ایجاد کرد و سپس در فرآیند پرس بعدی به سوراخهای مدفون تبدیل شد.
عملیات متالیزاسیون سوراخ
پس از اتمام حفاری، دیوار سوراخ باید فلزی شود تا رسانا شود و در نتیجه اتصالات الکتریکی بین لایه ها حاصل شود. در این فرآیند معمولا از ترکیبی از آبکاری مس شیمیایی و آبکاری مس استفاده می شود. ابتدا یک لایه نازک مس از طریق آبکاری شیمیایی روی دیواره سوراخ رسوب می کند تا یک لایه رسانا برای آبکاری بعدی ایجاد کند. سپس آبکاری مس برای دستیابی به ضخامت مورد نیاز لایه مس روی دیواره سوراخ انجام می شود. به طور کلی، ضخامت لایه مس باید یکنواخت و مطابق با استانداردهای عملکرد الکتریکی خاصی باشد. برای مثال، در برخی از برنامههای کاربردی پیشرفته، ضخامت لایه مس روی دیوار سوراخ باید به ۲۵ میکرومتر یا بیشتر برسد تا از رسانایی و قابلیت اطمینان اطمینان حاصل شود.
خط ساخت و لمینت
پس از اتمام متالیزاسیون سوراخ ها، اقدام به ساخت مدار کنید. با استفاده از فتولیتوگرافی، اچینگ و سایر فرآیندها، الگوهای مدار طراحی شده بر روی برد مدار منتقل می شوند. انتخاب مقاومت نوری و کنترل پارامترهای نوردهی در فرآیند فوتولیتوگرافی بسیار مهم است و مستقیماً بر دقت و کیفیت مدار تأثیر می گذارد. لایه های مختلف مدار از طریق دمای بالا و فشار بالا به هم فشرده می شوند تا یک برد کامل HDI را تشکیل دهند. در طول فرآیند لمینیت، لازم است پارامترهایی مانند دما، فشار و زمان به شدت کنترل شود تا از اتصال محکم بین هر لایه اطمینان حاصل شود و در عین حال از نقص هایی مانند لایه لایه شدن و حباب جلوگیری شود.
چالشهای پیش روی پردازش تخته HDI سوراخهای کور
نیاز به دقت پردازش بسیار بالا است
حداقل عرض خط / فاصله تخته HDI سوراخ دفن شده کور می تواند به 2.5 میلی متر یا حتی کوچکتر برسد، و دیافراگم نیز کوچکتر می شود، که تقریباً الزامات سختگیرانه ای را در مورد دقت تجهیزات و فناوری پردازش ایجاد می کند. حتی انحرافات کوچک می تواند منجر به اتصال کوتاه، مدار باز یا انتقال سیگنال غیرعادی در مدار شود. به عنوان مثال، در حین حفاری، اگر انحراف موقعیت سوراخ از محدوده مجاز بیشتر شود، ممکن است باعث شود سوراخ های کور یا سوراخ های مدفون به مدار از پیش تعیین شده متصل نشوند و بر عملکرد کلی برد مدار تأثیر بگذارد. این امر مستلزم تحقیقات مستمر و ارتقاء تجهیزات پردازشی مانند استفاده از ماشینهای حفاری لیزری با دقت بالاتر، تجهیزات پیشرفتهتر لیتوگرافی و غیره است و در عین حال بهینهسازی فناوری پردازش و ارتقای سطح مهارت اپراتورها انجام میشود.
مشکل در کنترل کیفیت
به دلیل ساختار چند لایه و فرآیند پیچیده تختههای HDI سوراخدار کور، بازرسی و کنترل کیفیت بسیار دشوار شده است. سوراخهای کور و مدفون داخلی را نمیتوان مستقیماً مشاهده کرد و روشهای بازرسی سنتی تشخیص جامع کیفیت آنها دشوار است. برای مثال، فناوریهای پیشرفتهای مانند آزمایش اشعه ایکس و آزمایش اولتراسونیک برای رسیدگی به مسائلی مانند یکنواختی ضخامت لایه مس روی دیواره سوراخ و قابلیت اطمینان اتصالات بین لایههای داخلی مورد نیاز است. حتی با این وجود، دستیابی به تشخیص 100٪ تمام عیوب کیفیت بالقوه دشوار است. بنابراین، ایجاد یک سیستم کنترل کیفیت صدا، کنترل دقیق هر پیوند از تهیه مواد خام، نظارت بر پردازش تا آزمایش محصول نهایی، کلید اطمینان از کیفیت تختههای HDI سوراخدار کور است.
چشم انداز کاربرد برد HDI سوراخ دفن شده کور
گسترش مستمر در زمینه لوازم الکترونیکی مصرفی
بردهای HDI سوراخ کور به طور گسترده در محصولات الکترونیکی مصرفی مانند گوشی های هوشمند، تبلت ها و دستگاه های پوشیدنی استفاده شده است. با افزایش تقاضای مصرف کنندگان برای محصولات سبک وزن و چند منظوره، تخته های HDI سوراخ کور همچنان نقش مهمی ایفا خواهند کرد. در آینده، در محصولات نوظهوری مانند گوشیهای هوشمند تاشو، بردهای HDI سوراخدار کور باید با ساختارهای پیچیدهتر و الزامات عملکرد بالاتر سازگار شوند و پشتیبانی فنی برای نوآوری محصول ارائه کنند.
پتانسیل بسیار زیادی در زمینه الکترونیک خودرو و کنترل صنعتی وجود دارد
در زمینه الکترونیک خودرو، با توسعه فناوری رانندگی خودکار، خودروها نیاز به پردازش و انتقال حجم زیادی از داده های حسگر، اطلاعات تصویر و غیره دارند که این امر مستلزم عملکرد بسیار بالا و یکپارچه سازی بردهای مدار است. برد HDI سوراخ کور میتواند نیازهای-انتقال سیگنال با سرعت بالا، قابلیت اطمینان بالا و کوچکسازی در سیستمهای الکترونیکی خودرو را برآورده کند و دارای چشماندازهای کاربردی گستردهای در قطعاتی مانند رادار خودرو و کنترلکنندههای رانندگی خودکار است. در زمینه کنترل صنعتی، تجهیزات اتوماسیون صنعتی دارای الزامات سختگیرانه ای برای پایداری و توانایی ضد تداخل-بردهای مدار هستند. تختههای HDI سوراخ کور کور با عملکرد الکتریکی عالی خود، به تدریج در روباتهای صنعتی، سیستمهای کنترل هوشمند کارخانه و سایر زمینهها به طور گسترده مورد استفاده قرار خواهند گرفت.