به عنوان حامل اصلی دستگاه های الکترونیکی، نوآوری و ارتقاء فرآیند تولید بردهای مدار چاپی بسیار مهم است. به عنوان یک فناوری پیشرفته تولید PCB،تکنولوژی سوراخ مدفون کوربه طور فزاینده ای مورد توجه و کاربرد گسترده ای در صنعت قرار می گیرد و پشتیبانی قوی برای انتقال سیگنال کوچک سازی،{0}}چگالی{{1} بالا و سرعت بالا محصولات الکترونیکی ارائه می دهد.
1، تعریف و اصل تکنولوژی سوراخ مدفون کور
تکنولوژی Blind Buried Hole به مجموعه ای از ابزارهای فنی برای ایجاد سوراخ های کور و سوراخ های مدفون بر روی تخته های PCB اشاره دارد. حفره کور نوعی سوراخ غیر گذرا است که در یک انتها روی سطح PCB باز می شود و مانند نوک یک کوه یخ به لایه خاصی در داخل تخته ختم می شود و فقط یک سر آن قابل مشاهده است. و سوراخ های مدفون به طور کامل در داخل pcb پنهان می شوند و مدارهای لایه داخلی مختلف را به هم متصل می کنند که نمی توان مستقیماً از سطح PCB مشاهده کرد. این فرآیند از تکنیکهایی مانند حفاری لیزری، حفاری مکانیکی، و آبکاری الکتریکی برای ساخت ساختارهای اتصال ویژه در صفحات PCB چند لایه استفاده میکند که تراکم سیمکشی و پیچیدگی اتصالات الکتریکی را تا حد زیادی افزایش میدهد.
به عنوان مثال، برد PCB یک گوشی هوشمند، به دلیل فضای داخلی بسیار محدود آن، نیاز به ادغام اجزای کاربردی متعددی مانند پردازنده، حافظه، ماژولهای دوربین و ماژولهای ارتباطی دارد که باعث میشود تراکم سیمکشی PCB بسیار بالا باشد. فناوری سوراخ مدفون کور میتواند با طراحی هوشمندانه سوراخهای کور و سوراخهای مدفون، اتصالات انعطافپذیری بین لایههای مختلف مدارها در یک فضای محدود ایجاد کند، شرایطی را برای سیمکشی با تراکم بالا-و برآورده کردن تقاضای فزاینده برای عملکردهای تلفن هوشمند فراهم کند.
2، مزایای تکنولوژی سوراخ مدفون کور
(1) تراکم سیم کشی را افزایش دهید
طراحی سنتی سوراخ-که در کل صفحه PCB اجرا میشود، فضای زیادی را اشغال میکند و انعطافپذیری سیمکشی را محدود میکند. فرآیند سوراخ دفن شده کور به طور موثری با پنهان کردن نقاط اتصال در داخل برد، ردپای سوراخ های از طریق روی سطح PCB را کاهش می دهد و در نتیجه فضای بیشتری برای سیم کشی فراهم می کند. به عنوان مثال، در طراحی PCB برخی از رایانههای{3} تبلت پیشرفته، استفاده از فناوری سوراخهای کور، تراکم سیمکشی را چندین برابر در مقایسه با فرآیندهای سنتی افزایش داده است، و امکان ادغام مدارهای بیشتری را در فضای محدود فراهم میکند و نیازهای-کارایی بالا و چند منظوره رایانههای قرص را برآورده میکند.
(2) یکپارچگی سیگنال را افزایش دهید
یکپارچگی سیگنال در انتقال سیگنالهای دیجیتالی با سرعت بالا و سیگنالهای آنالوگ با فرکانس بالا بسیار مهم است. فناوری سوراخ مدفون کور می تواند طول و پیچیدگی مسیرهای انتقال سیگنال و همچنین مشکلاتی مانند بازتاب سیگنال و تداخل را کاهش دهد. با در نظر گرفتن برد PCB ایستگاه های پایه ارتباطی 5G به عنوان مثال، فرکانس سیگنال می تواند به چندین گیگاهرتز برسد و سرعت انتقال سیگنال بسیار سریع است. استفاده از فناوری سوراخ مدفون کور می تواند تداخل را در حین انتقال سیگنال کاهش دهد، انتقال سیگنال پایدار را تضمین کند، عملکرد تجهیزات ارتباطی را به طور موثر بهبود بخشد و نیازهای-انتقال داده با سرعت بالا و پردازش سیگنال فرکانس بالا را برآورده سازد.
(3) طراحی کوچک سازی را تحقق بخشید
با توسعه محصولات الکترونیکی به سمت باریکی، الزامات برای اندازه و ضخامت PCB به طور فزاینده ای سخت می شود. فرآیند سوراخ مدفون کور، تختههای PCB را قادر میسازد تا اندازه و ضخامت خود را کاهش دهند و در عین حال عملکرد خود را حفظ یا افزایش دهند. به عنوان مثال، در دستگاه های پوشیدنی مانند ساعت های هوشمند، فضای داخلی بسیار کوچک است. بردهای PCB که با استفاده از فناوری سوراخ مدفون کور تولید میشوند، میتوانند به اتصالات مدار پیچیده در فضای محدود دست یابند، که تقاضا برای طراحی کوچکسازی ساعتهای هوشمند را برآورده میکند، آنها را سبکتر، قابل حملتر و راحتتر میکند.
3، فرآیند تولید فناوری سوراخ دفن شده کور
(1) فرآیند حفاری
حفاری لیزری: برای سوراخ های کوچک کور معمولا از تکنولوژی حفاری لیزری استفاده می شود. لیزر می تواند به طور دقیق فوکوس کند و فوراً دمای بالایی را روی برد PCB ایجاد کند و باعث تبخیر برد و ایجاد سوراخ شود. این روش میتواند به اندازههای دیافراگم بسیار کوچک، مانند ۰.۰۷۵ میلیمتر یا حتی کوچکتر، با دیوارههای حفرهای صاف، مناطق کوچک تحت تأثیر حرارت و حداقل آسیب به برد دست یابد. هنگام ایجاد سوراخهای کور کوچک در بردهای PCB گوشیهای هوشمند، فناوری حفاری لیزری میتواند الزامات دقت بالا را برآورده کند و کیفیت و عملکرد سوراخهای کور را تضمین کند.
حفاری مکانیکی: برای برخی از سوراخ های کور و مدفون بزرگتر، حفاری مکانیکی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. با استفاده از تجهیزات حفاری با دقت بالا برای کنترل پارامترهایی مانند سرعت مته و نرخ تغذیه، میتوان سوراخهای مورد نیاز را روی برد PCB حفر کرد. هنگام ساخت تختههای PCB برای تجهیزات هوافضا، به دلیل الزامات اطمینان بسیار بالا، حفاری مکانیکی میتواند از دقت ابعادی و عمود بودن سوراخها اطمینان حاصل کند و نیازهای اتصالات مدار پیچیده را برآورده کند.
(2) عملیات متالیزاسیون سوراخ
پس از حفاری، باید سوراخ های کور و مدفون را فلزی کرد تا رسانا شوند. این فرآیند معمولاً از فناوری آبکاری برای غوطه ور کردن برد PCB در محلول آبکاری حاوی یون های فلزی مانند یون های مس استفاده می کند. از طریق الکترولیز، یون های فلزی بر روی دیواره سوراخ ها رسوب می کنند تا یک لایه فلزی یکنواخت را تشکیل دهند. در ساخت بردهای PCB برای وسایل الکترونیکی خودرو، کیفیت متالیزاسیون سوراخ مستقیماً بر قابلیت اطمینان سیستم های الکترونیکی تأثیر می گذارد. از طریق کنترل دقیق فرآیندهای آبکاری، می توان از ضخامت و چسبندگی لایه فلزی در داخل سوراخ اطمینان حاصل کرد و انتقال سیگنال پایدار را تضمین کرد.
(3) لایه بندی و پردازش بعدی
تختههای PCB که تحت مته کاری و متالیزاسیون سوراخ قرار گرفتهاند با موادی مانند ورقهای نیمه پخت لمینیت میشوند. در محیطی با درجه حرارت و فشار بالا، ورق نیمه پخت ذوب میشود و شکافهای بین لایهها را پر میکند و آنها را محکم به هم میچسباند تا یک صفحه PCB چند لایه کامل را تشکیل دهد. پس از لمینیت، یک سری مراحل پردازش بعدی مانند اچ کردن مدار، چاپ ماسک لحیم کاری، چاپ کاراکتر و غیره مورد نیاز است تا در نهایت تولید برد PCB تکمیل شود. در فرآیند تولید مادربردهای کامپیوتری، کنترل کیفیت فرآیند لمینیت بسیار مهم است. کنترل دقیق پارامترهایی مانند دما، فشار و زمان میتواند از دقت تراز بین لایهها اطمینان حاصل کند، از نقصهایی مانند لایهپوشی و حبابها جلوگیری کند و عملکرد و قابلیت اطمینان مادربرد را تضمین کند.