1. Επισκόπηση
Οι τυφλές και οι κρυφές διαβάσεις χρησιμοποιούνται κυρίως σε πλακέτες υψηλής πυκνότητας και σε πλακέτες με πολύ μικρές οπές. Στόχος είναι η εξοικονόμηση χώρου δρομολόγησης και, κατά συνέπεια, η μείωση του μεγέθους της πλακέτας. Ένα συνηθισμένο παράδειγμα είναι οι πλακέτες κινητών τηλεφώνων.
2. Ταξινόμηση
Α) Διάτρηση με λέιζερ
1. Λόγοι για τη χρήση της διάτρησης με λέιζερ
α. Ο πελάτης ζητά διάτρηση με λέιζερ.
β. Οι τυφλές διαβάσεις μπορεί να είναι πολύ μικρές (<= 6 MIL), οπότε μόνο ένα λέιζερ μπορεί να τις τρυπήσει με αξιοπιστία.
γ. Για ειδικές στοίβες τυφλών και ενσωματωμένων διαβάσεων — για παράδειγμα, αν υπάρχει μια τυφλή διάβαση από το L1 στο L2 και μια ενσωματωμένη διάβαση από το L2 στο L3 — απαιτείται διάτρηση με λέιζερ.
2. Αρχή της διάτρησης με λέιζερ
Η διάτρηση με λέιζερ αξιοποιεί τη θερμότητα του λέιζερ για να εξατμίσει ή να λιώσει το υλικό της πλακέτας και να δημιουργήσει μια οπή. Για να επιτευχθεί αυτό, το υλικό της πλακέτας πρέπει να απορροφά την ενέργεια του λέιζερ. Για τον λόγο αυτό, χρησιμοποιούνται συνήθως υλικά τύπου RCC, καθώς δεν περιέχουν ύφασμα από ίνες γυαλιού και, ως εκ τούτου, δεν ανακλούν το λέιζερ.
3. Σύντομη εισαγωγή στο υλικό RCC
Το RCC σημαίνει «χαλκός με επίστρωση ρητίνης». Πρόκειται για φύλλο χαλκού που φέρει ένα στρώμα ειδικής ρητίνης στην τραχιά πλευρά του ηλεκτρολυτικού φύλλου χαλκού.
Στην εταιρεία μας συνεργαζόμαστε με τρεις προμηθευτές RCC: τις Shengyi, Mitsui και LG.
Επιλογές υλικών: πάχος ρητίνης 50, 65, 70, 75, 80 µm, πάχος φύλλου χαλκού 12, 18 µm κ.λπ.
Το RCC διατίθεται σε τύπους υψηλού και χαμηλού Tg. Η διηλεκτρική του σταθερά είναι συνήθως χαμηλότερη από αυτή του τυπικού FR-4. Για παράδειγμα, το S6018 της Shengyi έχει διηλεκτρική σταθερά 3,8, οπότε πρέπει να είστε προσεκτικοί όταν απαιτείται έλεγχος της σύνθετης αντίστασης.
Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με συγκεκριμένα υλικά, παρακαλούμε απευθυνθείτε στην ομάδα PE (μηχανική προϊόντων) ή RD (έρευνα και ανάπτυξη).
4. Εργαλεία και απαιτήσεις εργαλείων για τη διάτρηση με λέιζερ
Α) Είναι δύσκολο για το λέιζερ να διαπεράσει το χαλκό. Επομένως, πριν από τη διάτρηση με λέιζερ, δημιουργήστε ένα διάκενο στο χαλκό στις θέσεις των τυφλών διαύλων. Το διάκενο πρέπει να αντιστοιχεί στο τελικό μέγεθος της οπής.
Β) Τα σημάδια τοποθέτησης για τη διάτρηση με λέιζερ προστίθενται στο στρώμα L2 / L(N-1). Σημειώστε το στη σελίδα αλλαγής μεμβράνης MI.
Γ) Η μεμβράνη για τη χάραξη των σημείων των τυφλών διαύλων πρέπει να παράγεται με τη μέθοδο LDI. Τα κομμένα πάνελ και τα εργαλεία πρέπει να έχουν τις διαστάσεις πάνελ της μεθόδου LDI.
5. Χαρακτηριστικά της ροής παραγωγής
Α) Όταν ο συνολικός αριθμός στρωμάτων της πλακέτας είναι N, κατασκευάστε πρώτα τα στρώματα L2 έως L(N-1) ακολουθώντας τη συνήθη διαδικασία κατασκευής εσωτερικών στρωμάτων.
Β) Μετά την πλαστικοποίηση και τη χάραξη του περιγράμματος της πλακέτας, αλλάξτε τη ροή ως εξής:
→ διάτρηση οπών για την εγγραφή LDI → εφαρμογή ξηρής μεμβράνης → χάραξη σημείων τυφλών διαύλων → διάτρηση με λέιζερ → διάτρηση διαμπερών οπών → επιμετάλλωση χαλκού χωρίς ρεύμα → (κανονική διαδικασία).
6. Άλλες σημειώσεις
Α) Σε πολλές περιπτώσεις, τα υλικά RCC δεν διαθέτουν πιστοποίηση UL. Επομένως, μην προσθέτετε προς το παρόν το σήμα UL σε αυτές τις πλακέτες.
Β) Σχετικά με τη διάταξη των πάνελ και το MI: για να αποφευχθεί η αντιμετώπιση των διατάξεων που περιλαμβάνουν RCC ως πάνελ ψευδοστρώματος (το εργαστήριο μεμβρανών MI κατασκευάζει τις μεμβράνες ψευδοστρώματος με διαφορετικό τρόπο από τις κανονικές μεμβράνες), διαχωρίστε το RCC από το L2 ή το L(N-1) κατά τη σχεδίαση της δομής του πάνελ. Για παράδειγμα, δείτε τη διάταξη του πάνελ SR2711/01.
Γ) Το IPC-6016 είναι το πρότυπο για τις πλακέτες HDI:
- Πάχος χαλκού στα τοιχώματα των τυφλών διαύλων με λέιζερ: 0,4 mil (ελάχιστο).
- Απαιτήσεις για τη συγκόλληση: επιτρέπεται η επαφή.
- Εάν το μέγεθος της βάσης δεν υπερβαίνει τα 5 χιλιοστά σε σχέση με τη διάμετρο της οπής, εξετάστε το ενδεχόμενο να προσθέσετε ένα εξάρτημα σε σχήμα σταγόνας.
Δ) Διατηρήστε το πλάτος της άκρης της σανίδας ≥ 0,8 ίντσες.
Β) Μηχανική διάτρηση για τυφλές/εγκιβωτισμένες διαβάσεις
1. Πεδίο εφαρμογής
Όταν το μέγεθος του τρυπανιού είναι ≥ 0,20 mm, εξετάστε το ενδεχόμενο της μηχανικής διάτρησης.
2. Μέθοδος επιμετάλλωσης για τυφλές/εγκρυμμένες διαβάσεις (βλ. ανακοίνωση RD TSFMRD-113)
Α) Κανονικά, η επιφάνεια χαλκού του κυκλώματος κάθε στρώσης μπορεί να υποβληθεί μόνο σε ένα στάδιο επιμετάλλωσης πάνελ και ένα στάδιο επιμετάλλωσης μοτίβου.
Β) Συνήθως, μετά την ολοκλήρωση της διαδικασίας πλήρους ελασματοποίησης και όταν το πάχος της πλακέτας είναι ≥ 80 MIL, οι διαμπερείς οπές απαιτούν επιμετάλλωση πανέλ + επιμετάλλωση μοτίβου. Επομένως, κατά την επιμετάλλωση τυφλών διαμπερών οπών, η επιφάνεια του εξωτερικού στρώματος δεν πρέπει να επιμεταλλώνεται ως πανέλ.
Γ) Εφόσον πληρούνται οι δύο παραπάνω προϋποθέσεις, η επιμετάλλωση των τυφλών διαύλων πραγματοποιείται ως εξής:
I) Εάν το πλάτος των διαδρομών του εξωτερικού στρώματος είναι > 6 MIL και το πάχος της πλακέτας με διαμπερείς οπές < 80 MIL, τότε κατά τη διάρκεια της επιμετάλλωσης των τυφλών διαμπερών οπών η επιφάνεια του πάνελ του εξωτερικού στρώματος ενδέχεται να επιμεταλλωθεί.
II) Εάν το πλάτος των διαδρομών στο εξωτερικό στρώμα είναι > 6 MIL, αλλά το πάχος της πλακέτας με διαμπερείς οπές είναι > 80 MIL, τότε κατά την επιμετάλλωση των τυφλών διαμπερών οπών η επιφάνεια του εξωτερικού στρώματος χρειάζεται προστασία με μεμβράνη.
III) Εάν το πλάτος των διαδρομών στο εξωτερικό στρώμα είναι < 6 MIL και το πάχος της πλακέτας με διαμπερείς οπές είναι ≥ 80 MIL, τότε κατά τη διάρκεια της επιμετάλλωσης των τυφλών διαμπερών οπών η επιφάνεια του εξωτερικού στρώματος χρειάζεται προστασία με μεμβράνη.
3. Μέθοδοι με μεμβράνη (μάσκα συγκόλλησης / ξηρή μεμβράνη)
- Όταν ο λόγος διαστάσεων (L/D) των τυφλών διαύλων είναι ≤ 0,8, εφαρμόστε ξηρή μεμβράνη στην επιφάνεια του εξωτερικού στρώματος και εκθέστε ολόκληρο το πάνελ. Στη συνέχεια, οι επιφάνειες των τυφλών διαύλων του εσωτερικού στρώματος επιμεταλλώνονται χωρίς ρεύμα ως ενιαίο πάνελ.
- Όταν ο λόγος διαστάσεων (L/D) των τυφλών διαύλων είναι > 0,8, εφαρμόστε ξηρό φιλμ στην επιφάνεια του εξωτερικού στρώματος και εκθέστε μόνο τα σημεία των τυφλών διαύλων. Για το σκοπό αυτό, πρέπει να δημιουργήσετε ένα φιλμ εκθέσεως για επιμετάλλωση ή να χρησιμοποιήσετε εκθέση LDI. Στη συνέχεια, οι επιφάνειες των τυφλών διαύλων στα εσωτερικά στρώματα επιμεταλλώνονται χωρίς ρεύμα ως ενιαίο πάνελ.
4. Μέθοδοι έκθεσης σημείων τυφλών διαύλων
- Για τυφλές διαβάσεις ≤ 0,4 mm (16 MIL), χρησιμοποιήστε την τεχνολογία LDI για την έκθεση των σημείων των τυφλών διαβάσεων.
- Για τυφλές διαβάσεις > 0,4 mm (16 MIL), χρησιμοποιήστε μεμβράνη για να εκθέσετε τα σημεία των τυφλών διαβάσεων.
5. Τεχνικές κατασκευής μεμβράνης για υπόγειες διαβάσεις
- Όταν το πλάτος του πλευρικού ίχνους της ενσωματωμένης διαδρομής είναι ≤ 4 MIL, η επιφάνεια της ενσωματωμένης διαδρομής απαιτεί την εφαρμογή μεμβράνης για την έκθεση των σημείων.
- Όταν το πλάτος του πλευρικού ίχνους της ενσωματωμένης διαδρομής είναι μεγαλύτερο από 4 MIL, η επιφάνεια της ενσωματωμένης διαδρομής μπορεί να επιμεταλλωθεί απευθείας στο πάνελ.
6. Σημειώσεις και σημεία που πρέπει να θυμάστε
- Όσον αφορά την αναλογία διαστάσεων L/D: L = πάχος διηλεκτρικού υλικού + πάχος χαλκού, D = διάμετρος τυφλής/εγκιβωτισμένης διαδρομής.
- Για τυφλά/εγκιβωτισμένα via με επίστρωση μεμβράνης: διάμετρος σημείου έκθεσης D_spot = D – 6 (MIL).
- Προσθέστε σημάδια ευθυγράμμισης στο φιλμ σημείου έκθεσης. Οι συντεταγμένες τους πρέπει να αντιστοιχούν στις εξωτερικές οπές αναφοράς.
- Οι τυφλές διαβάσεις που χρειάζονται προστασία με μεμβράνη επιμεταλλώνονται συνήθως με παλμικό ρεύμα (AC) κατά τη διάρκεια της ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης.
3. Ειδικές απαιτήσεις και οδηγίες επεξεργασίας για πλακέτες με κλειστές διαβάσεις
- Τυφλές διαβάσεις με πλήρωση ρητίνης:
Όταν τα κρυφά διαμπερή ανοίγματα έχουν μεγάλο μέγεθος και υπάρχουν πολλά, η συμπίεση της πλακέτας ενδέχεται να απαιτήσει μεγάλη ποσότητα ρητίνης για την πλήρωσή τους. Για να μην επηρεαστεί το τελικό πάχος της πλακέτας, το τμήμα Έρευνας και Ανάπτυξης ενδέχεται να ζητήσει την προ-πλήρωση των κρυφών διαμπερών ανοιγμάτων με ρητίνη πριν από την ελασματοποίηση. Η μέθοδος πλήρωσης μπορεί να ακολουθεί τη μέθοδο πλήρωσης διαμπερών ανοιγμάτων της πράσινης μάσκας συγκόλλησης. - Όταν το εξωτερικό στρώμα έχει κλειστές διαβάσεις:
α. Κατά τη διάρκεια της συμπίεσης, το εξωτερικό στρώμα ενδέχεται να παρουσιάσει διαρροή ρητίνης. Επομένως, μετά την ελασματοποίηση, προσθέστε ένα στάδιο απομάκρυνσης της ρητίνης (απογύμνωση).
β. Πριν από την εφαρμογή της ξηρής μεμβράνης στο εξωτερικό στρώμα, η επιφάνεια της πλακέτας καθαρίζεται και ακολουθεί στάδιο στίλβωσης. Ο χημικός χαλκός (χαλκός χωρίς ηλεκτρόλυση) είναι πολύ λεπτός (μόλις 0,05–0,1 mil), οπότε ενδέχεται να φθαρεί κατά τη στίλβωση. Για να αποφευχθεί αυτό, προστίθεται ένα στάδιο επιμετάλλωσης πλακέτας για να αυξηθεί το πάχος του χαλκού. Τυπική ροή: ελασματοποίηση → αφαίρεση ρητίνης → διάτρηση → χαλκός χωρίς ηλεκτρόλυση → επιμετάλλωση πάνελ → ξηρή μεμβράνη → επιμετάλλωση σχεδίου. - Πλακέτες με τυφλές διαβάσεις και μεγάλο αριθμό στρωμάτων και PIN-LAM:
Κατά την κατασκευή πλακετών με πολλά στρώματα και τυφλές διαβάσεις, μπορεί να χρησιμοποιηθεί η μέθοδος ελασματοποίησης PIN-LAM. Σημειώστε ότι τα μηχανήματά μας μπορούν να διανοίξουν οπές PIN-LAM μόνο όταν το πάχος του πυρήνα είναι μικρότερο από 30 MIL. Σε πολλές περιπτώσεις εξακολουθούμε να χρησιμοποιούμε την κανονική ελασματοποίηση· για παράδειγμα, το μοντέλο PR4726010 κατασκευάζεται με κανονική ελασματοποίηση. - άκρη της σανίδας:
Επειδή ενδέχεται να υπάρχουν πολλές στρώσεις και πολλές οπές επεξεργασίας, αφήστε περιθώριο ≥ 0,8 ίντσες στην άκρη της πλακέτας. - Σημειώσεις για την κάρτα LOT και τον πίνακα:
Κατά τη σύνταξη της κάρτας LOT, για τις υποδιαδικασίες πρέπει να αναγράψετε τη δομή του πίνακα για την εκάστοτε υποδιαδικασία, καθώς και τη δομή του πίνακα της κύριας διαδικασίας στις ειδικές απαιτήσεις. Αυτό διευκολύνει τις μετέπειτα εργασίες. - Πού να τοποθετήσετε την μεμβράνη ξηρής εκτύπωσης για τυφλά διαμπερή (εσωτερικό ή εξωτερικό στρώμα):
Παραδείγματα: εάν το πάχος Α του πυρήνα είναι μεγαλύτερο από 12 MIL (εξαιρουμένου του πάχους του χαλκού), τοποθετήστε την ξηρή μεμβράνη στο εξωτερικό στρώμα. Εάν το πάχος Α του πυρήνα είναι μικρότερο από 12 MIL (εξαιρουμένου του πάχους του χαλκού), τοποθετήστε την ξηρή μεμβράνη στο εσωτερικό στρώμα.
4. Γρήγορες υπενθυμίσεις και ελεγμένες τιμές
- Διατηρήστε το πλάτος της άκρης της σανίδας ≥ 0,8 ίντσες.
- Πάχος χαλκού τοιχώματος τυφλών διαύλων με επεξεργασία λέιζερ ≥ 0,4 mil.
- Για διαφορά μεγέθους μεταξύ επιφάνειας επαφής και οπής ≤ 5 mil, προτείνουμε τη χρήση «σταγόνων».
- Χρησιμοποιήστε RCC για διάτρηση με λέιζερ, καθώς το RCC απορροφά την ακτινοβολία του λέιζερ.
- Για την επιμετάλλωση τυφλών ή θαμμένων διαδρομών, ελέγξτε το πλάτος των διαδρομών στο εξωτερικό στρώμα και το συνολικό πάχος της πλακέτας, προκειμένου να αποφασίσετε αν θα χρησιμοποιήσετε επιμετάλλωση πάνελ ή αν θα προστατεύσετε την επιφάνεια με μεμβράνη.
- L/D = (διηλεκτρικό + χαλκός) / διάμετρος οπής. Χρησιμοποιήστε αυτόν τον λόγο για να επιλέξετε τις μεθόδους έκθεσης και επικάλυψης.
