Dagli smartphone e tablet che utilizziamo nella nostra vita quotidiana, alle-stazioni base di comunicazione 5G di fascia alta e alle apparecchiature aerospaziali, ogni svolta innovativa nei prodotti elettronici non può essere separata dal forte supporto della tecnologia dei circuiti stampati. Tra loro,Circuiti stampati HDI a foro cieco, in quanto tecnologia-all'avanguardia nel campo dei circuiti stampati, stanno gradualmente diventando la forza trainante dello sviluppo della moderna industria elettronica.
1, principio tecnico del circuito stampato con foro sepolto cieco HDI
HDI significa interconnessione ad alta-densità. Il circuito stampato HDI a foro cieco sepolto, come suggerisce il nome, è un circuito che utilizza la tecnologia micro foro cieco sepolto per aumentare significativamente la densità di distribuzione dei circuiti. Soddisfa la richiesta di maggiore integrazione e migliori prestazioni elettriche nei prodotti elettronici costruendo speciali strutture di interconnessione all'interno di schede PCB multi-strato.
(1) Il mistero dei buchi ciechi e dei buchi sepolti
I fori ciechi sono fori che collegano la superficie di una scheda ai circuiti interni, ma non penetrano nell'intera scheda. È come un passaggio sotterraneo nascosto, che collega strettamente il cablaggio superficiale della scheda PCB con il cablaggio interno, accorciando efficacemente la distanza di trasmissione del segnale, riducendo l'interferenza del segnale e migliorando notevolmente l'integrità del segnale. Nei circuiti stampati come le schede madri dei telefoni cellulari che richiedono un utilizzo dello spazio e un'elaborazione del segnale quasi rigorosi, i fori ciechi svolgono un ruolo insostituibile nel raggiungimento di collegamenti elettrici efficienti in spazi estremamente limitati. La sua apertura è solitamente estremamente piccola, solitamente compresa tra 0,1-0,3 mm, per soddisfare i severi requisiti del cablaggio ad alta densità.
I fori interrati sono fori profondi all'interno della scheda PCB, che collegano diversi strati di circuiti interni senza estendersi alla superficie della scheda PCB. È come un ponte stabile, che costruisce percorsi di connessione elettrica stabili all'interno di circuiti stampati multi-strato, svolgendo un ruolo cruciale nel raggiungimento di funzioni circuitali complesse. Nelle-schede madri per server di fascia alta e in altri circuiti stampati che richiedono prestazioni elettriche e stabilità elevate, i fori interrati vengono utilizzati per collegare più livelli di alimentazione e livelli di segnale, garantendo una distribuzione stabile dell'alimentazione e una trasmissione affidabile del segnale. Anche la sua apertura è relativamente piccola, simile ai fori ciechi, per lo più nell'intervallo 0,1-0,3 mm, per adattarsi alla tendenza di sviluppo del cablaggio ad alta densità.
(2) Tecnologie chiave per ottenere un'interconnessione ad alta-densità
Per creare queste complesse strutture a foro cieco sepolto, i circuiti stampati a foro cieco sepolto HDI hanno adottato una serie di mezzi tecnologici avanzati. La tecnologia di perforazione laser è una delle migliori e utilizza raggi laser ad alta-densità di energia per praticare con precisione piccoli fori sulle schede PCB, con diametri fino a decine di micrometri. Questo metodo di perforazione ad alta-precisione può soddisfare i severi requisiti dei circuiti stampati HDI per l'elaborazione dei microfori, ponendo le basi per ottenere un cablaggio ad alta-densità. Anche le tecniche di elaborazione al plasma o alla luce sono comunemente utilizzate per favorire la formazione di pori più piccoli, migliorando ulteriormente la densità dell'immagine originale.
Dopo la perforazione, il processo di galvanica diventa un passaggio fondamentale per ottenere il collegamento elettrico. Rivestendo uniformemente uno strato di metallo (solitamente rame) sulla parete del foro, i fori ciechi e quelli interrati possono condurre efficacemente la corrente, garantendo una trasmissione regolare del segnale tra i diversi strati. Inoltre, la tecnologia di laminazione comprime saldamente più strati di materiali PCB con circuiti e fori per formare una struttura di circuito interconnessa completa, multi-strato, garantendo la resistenza meccanica e le prestazioni elettriche dell'intero circuito.
2, processo di produzione del circuito stampato con foro sepolto cieco HDI
Il processo di produzione dei circuiti stampati HDI a foro cieco è complesso e preciso e richiede attrezzature altamente accurate e un rigoroso controllo del processo. Ogni collegamento ha un impatto decisivo sulla qualità e sulle prestazioni del prodotto.
(1) Metodo a strati - la pietra angolare della costruzione di strutture complesse
Le schede HDI sono generalmente prodotte utilizzando il metodo di impilamento. Il metodo a strati è come costruire un grattacielo-a più piani, impilando gli strati uno per uno, aumentando la complessità del cablaggio e delle connessioni per ogni strato. Più strati ci sono, più alto è il livello tecnico della tavola. Una normale scheda HDI è fondamentalmente uno strato una-temporaneo, che forma una semplice struttura a foro cieco attraverso uno strato una-temporanea, che collega lo strato esterno e lo strato interno adiacente. È adatto per prodotti elettronici che non richiedono un'elevata complessità circuitale ma hanno determinati requisiti di utilizzo dello spazio, come braccialetti intelligenti, semplici auricolari Bluetooth, ecc.
L'HDI di ordine elevato utilizza due o più tecniche di stratificazione. Prendendo come esempio lo strato del secondo-ordine, non include solo fori ciechi del primo-ordine collegati dallo strato esterno allo strato interno adiacente, ma aggiunge anche fori ciechi del secondo-ordine collegati dallo strato esterno allo strato più profondo attraverso lo strato intermedio, nonché le corrispondenti strutture dei fori sepolti. Questa struttura più complessa può ottenere connessioni di circuiti più ricche ed è adatta per prodotti elettronici che richiedono elevata integrità del segnale e densità di cablaggio, come smartphone, tablet, ecc. Con l'ulteriore aumento del numero di strati, le schede HDI di ordine elevato-con tre o più strati possono soddisfare i requisiti finali dei prodotti elettronici di fascia alta-per densità di cavi ultra-elevata e buone prestazioni elettriche e sono ampiamente utilizzate in campi quali apparecchiature di comunicazione 5G, schede madri per server di fascia alta, applicazioni aerospaziali apparecchiature elettroniche, ecc.
(2) Fori di impilamento, fori di riempimento galvanici e perforazione diretta al laser - processi chiave per migliorare le prestazioni
Oltre al metodo di stratificazione, l'HDI di ordine elevato- adotterà anche una serie di tecnologie PCB avanzate per migliorare ulteriormente le prestazioni. La tecnologia Stacking Hole è il processo di impilamento verticale di più fori ciechi o interrati, che aumenta il numero di punti di connessione tra diversi strati e migliora la flessibilità e la densità del cablaggio. Il riempimento del foro galvanizzato è il processo di riempimento completo del foro con il metallo dopo la perforazione e la galvanizzazione. Ciò non solo migliora la conduttività del foro, ma migliora anche l'adattamento dell'impedenza durante la trasmissione del segnale, riducendo la riflessione del segnale e la diafonia, che è particolarmente importante per la trasmissione del segnale ad alta-velocità.
La tecnologia di perforazione diretta laser utilizza l'elevata densità di energia dei laser per praticare direttamente fori su schede PCB parzialmente lavorate senza la necessità di stampi di perforazione prefabbricati, migliorando notevolmente la precisione e l'efficienza della lavorazione. Allo stesso tempo, può anche ottenere un'elaborazione con apertura più piccola, soddisfacendo la crescente domanda di cablaggio ad alta-densità nei circuiti stampati HDI.
(3) Rigoroso controllo di qualità e processo di test
A causa del complesso processo di produzione e dei requisiti di alta precisione dei circuiti stampati HDI con foro cieco, qualsiasi piccolo difetto può comportare una diminuzione delle prestazioni o addirittura la rottura dell'intero circuito stampato. Pertanto, durante il processo di produzione è necessario implementare rigorosi processi di controllo qualità e test. Dall'approvvigionamento delle materie prime, viene effettuato un rigoroso controllo di qualità su materiali come laminati rivestiti in rame-e fogli di rame per garantire che le loro proprietà elettriche e meccaniche soddisfino gli standard.
Durante il processo di produzione devono essere condotte ispezioni corrispondenti per ciascun processo critico completato. Ad esempio, dopo la perforazione, verranno utilizzate apparecchiature come i microscopi per ispezionare le dimensioni, la precisione del posizionamento e la qualità della parete del foro; Dopo la galvanizzazione, è necessario testare lo spessore, l'uniformità e l'adesione del rivestimento. Dopo il completamento dell'intera produzione del circuito, verranno condotti test completi sulle prestazioni elettriche, inclusi test di conduttività, test di resistenza di isolamento, test di impedenza, ecc., per garantire che il circuito possa soddisfare i requisiti di progettazione e funzionare in modo stabile e affidabile.