۱. نمای کلی
ویاهای کور و ویاهای مدفون عمدتاً برای بردهای با چیدمان بالا و بردهایی با سوراخهای بسیار کوچک استفاده میشوند. هدف صرفهجویی در فضای مسیریابی و در نتیجه کوچکتر کردن برد مدار چاپی است. یک مثال رایج، بردهای مدار چاپی تلفن همراه هستند.
۲. طبقهبندی
الف) سوراخکاری لیزری
دلایل استفاده از سوراخکاری لیزری
الف. مشتری درخواست سوراخکاری لیزری میکند.
ب. ویایهای کور میتوانند بسیار کوچک باشند (حداکثر ۶ میل)، بنابراین تنها لیزر میتواند آنها را بهطور قابلاعتماد حفر کند.
ج. برای انباشتهای ویژهٔ ویای کور و مدفون — برای مثال، اگر یک ویای کور از L1 به L2 و یک ویای مدفون از L2 به L3 وجود داشته باشد — سوراخکاری لیزری ضروری است.
۲. اصل سوراخکاری لیزری
سوراخکاری لیزری از گرمای لیزر برای تبخیر یا ذوب ماده برد و ایجاد سوراخ استفاده میکند. برای اینکه این روش کار کند، ماده برد باید انرژی لیزر را جذب کند. به همین دلیل، معمولاً از مواد نوع RCC استفاده میشود، زیرا آنها حاوی پارچه فیبر شیشهای نیستند و بنابراین لیزر را منعکس نمیکنند.
۳. معرفی مختصر به مواد RCC
RCC مخفف Resin Coated Copper است. این ورق مسی است که روی سطح زبر ورق مسی الکترولیتی، لایهای از رزین ویژه دارد.
در شرکت ما سه تأمینکننده برای RCC داریم: شنگیِی، میتسویی و الجی.
گزینههای مواد: ضخامت رزین ۵۰، ۶۵، ۷۰، ۷۵، ۸۰ میکرومتر، ضخامت ورق مس ۱۲، ۱۸ میکرومتر و غیره.
RCC در گریدهای با Tg بالا و پایین عرضه میشود. ضریب دیالکتریک آن معمولاً کمتر از FR-4 استاندارد است. برای مثال، S6018 شرکت Shengyi دارای ضریب دیالکتریک ۳٫۸ است، بنابراین هنگام نیاز به کنترل امپدانس باید دقت کرد.
برای جزئیات دربارهٔ مواد خاص، لطفاً از تیم مهندسی محصول (PE) یا تحقیق و توسعه (RD) سؤال کنید.
۴. ابزارسازی و نیازمندیهای ابزارسازی برای سوراخکاری لیزری
الف) لیزر بهسختی میتواند مس را سوراخ کند. بنابراین قبل از سوراخکاری با لیزر، در محلهای ویای کور، یک حاشیهٔ مسی ایجاد کنید. این حاشیه باید با اندازهٔ نهایی سوراخ مطابقت داشته باشد.
B) نشانههای موقعیتیابی برای سوراخکاری لیزری روی لایه L2/L(N-1) اضافه میشوند. این را در صفحه تغییر فیلم MI علامتگذاری کنید.
C) فیلم حک نقاط بایپس کور باید توسط LDI تولید شود. پانلهای برشخورده و ابزارآلات باید از اندازه پانل LDI استفاده کنند.
۵. ویژگیهای جریان تولید
الف) وقتی تعداد کل لایههای برد N باشد، ابتدا لایههای L2 تا L(N-1) را طبق فرآیند معمول لایههای داخلی بسازید.
B) پس از لمینیت و پس از برش طرح کلی برد، جریان را به شرح زیر تغییر دهید:
→ سوراخکاری برای ثبت LDI → فیلم خشک → حک نقاط ویای کور → سوراخکاری لیزری → سوراخکاری نفوذی → مس بدون الکتروپلیتینگ → (فرآیند عادی).
۶. یادداشتهای دیگر
الف) مواد RCC در بسیاری از موارد دارای گواهی UL نیستند. بنابراین فعلاً علامت UL را روی این بردها اضافه نکنید.
B) دربارهٔ چیدمان پنل و MI: برای جلوگیری از در نظر گرفتن چیدمانهایی که شامل RCC هستند بهعنوان پنلهای لایهٔ جعلی (فیلمنگ MI فیلمهای لایهٔ جعلی را متفاوت از فیلمهای معمولی تولید میکند)، هنگام ترسیم ساختار پنل، RCC را از L2 یا L(N-1) جدا کنید. برای مثال، به چیدمان پنل SR2711/01 مراجعه کنید.
C) IPC-6016 استاندارد برد HDI است:
- ضخامت مس دیوار blind-via لیزری: ۰.۴ میل (حداقل).
- نیازمندی فیلت لحیم: مماس بودن مجاز است.
- اگر اندازه پد بیش از ۵ میل از قطر سوراخ بزرگتر نباشد، افزودن یک اشکقطره را در نظر بگیرید.
D) لبه تخته را ≥ ۰.۸ اینچ نگه دارید.
B) سوراخکاری مکانیکی برای ویای کور/مدفون
۱. دامنه کاربرد
وقتی اندازه مته ≥ ۰٫۲۰ میلیمتر باشد، متهکاری مکانیکی را در نظر بگیرید.
۲. روش آبکاری برای ویای کور/مدفون (به اطلاعیه RD شماره TSFMRD-113 مراجعه کنید)
الف) معمولاً سطح مسی مدار هر لایه تنها میتواند یک مرحله آبکاری پنل و یک مرحله آبکاری الگو داشته باشد.
B) معمولاً پس از پایان کامل فرآیند لمینیت و زمانی که ضخامت برد ≥ ۸۰ میل باشد، سوراخهای عبوری نیاز به آبکاری پانلی + آبکاری الگویی دارند. بنابراین هنگام آبکاری ویای کور، سطح لایهٔ بیرونی نباید به صورت پانلی آبکاری شود.
C) اگر دو مورد فوق برآورده شوند، آبکاری کور از طریق به شرح زیر انجام میشود:
I) اگر عرض ردتریس لایهٔ بیرونی بیش از ۶ مایل باشد و ضخامت برد سوراخدار کمتر از ۸۰ مایل باشد، در حین آبکاری بایوی، سطح پنل لایهٔ بیرونی ممکن است بهصورت پنل پلیت شود.
II) اگر عرض ردۀ لایهٔ بیرونی > ۶ مایل باشد اما ضخامت برد حفرهدار > ۸۰ مایل باشد، در حین آبکاری بایوی، سطح لایهٔ بیرونی نیاز به محافظت با فیلم دارد.
III) اگر عرض ردتریس لایهٔ بیرونی کمتر از ۶ مایل و ضخامت برد حفرهدار برابر یا بیشتر از ۸۰ مایل باشد، در حین آبکاری بایوی، سطح لایهٔ بیرونی نیاز به محافظت با فیلم دارد.
۳. روشهای فیلم (ماسک لحیمکاری / فیلم خشک)
- وقتی نسبت عرض به عمق (L/D) ویای کور ≤ ۰.۸ باشد، فیلم خشک را روی سطح لایهٔ بیرونی اعمال کرده و کل پنل را در معرض نور قرار دهید. سپس سطوح ویای کور لایهٔ داخلی را بهصورت کل پنل بهصورت بدونالکتروشیمیایی آبکاری کنید.
- وقتی نسبت ابعاد blind-via (L/D) > 0.8 باشد، فیلم خشک را روی سطح لایهٔ بیرونی اعمال کرده و تنها نقاط blind-via را در معرض نور قرار دهید. برای این کار باید فیلم ماسک آبکاری را برای نقاط نوردهی تهیه کنید یا از نوردهی LDI استفاده کنید. سپس سطوح blind-via لایهٔ داخلی را بهصورت یک پنل کامل بهصورت الکترولس آبکاری کنید.
۴. روشهای آشکارسازی نقاط بایویا
- برای ویای کور با قطر ≤ ۰.۴ میلیمتر (۱۶ MIL)، از LDI برای نوردهی نقاط ویای کور استفاده کنید.
- برای ویای کور با قطر بیش از ۰.۴ میلیمتر (۱۶ MIL)، از فیلم برای نمایانسازی نقاط ویای کور استفاده کنید.
۵. روشهای فیلمنشانی برای ویایهای مدفون
- وقتی عرض ردیابی جانبی ویا مدفون ≤ ۴ مایل باشد، سطح ویا مدفون نیاز به فیلم دارد تا نقاط را نمایان کند.
- وقتی عرض مسیر جانبی بایاسوی مدفون از ۴ مایل بیشتر باشد، سطح بایاسوی مدفون میتواند مستقیماً پنلپلیت شود.
۶. نکات و موارد قابل توجه
- برای نسبت ابعاد L/D: L = ضخامت دیالکتریک + ضخامت مس، D = قطر ویا کور/مدفون.
- برای فیلمهای پوشش ویای کور/مدفون: قطر نقطه نوردهی D_spot = D – 6 (MIL).
- نشانهای همترازی را به فیلم نقطهگذاری نوردهی اضافه کنید. مختصات آنها باید با سوراخهای مرجع بیرونی مطابقت داشته باشد.
- ویاهای کور که نیاز به محافظت با فیلم دارند، معمولاً در حین آبکاری الکتریکی با جریان پالسی (جریان متناوب) آبکاری میشوند.
۳. الزامات ویژه و یادداشتهای فرآیند برای بردهای با ویای کور
- ویاهای کور پرشده با رزین:
وقتی اندازههای ویای مدفون بزرگ و تعداد حفرهها زیاد باشد، پرس برد ممکن است به مقدار زیادی رزین برای پر کردن ویایاها نیاز داشته باشد. برای جلوگیری از تأثیر این موضوع بر ضخامت نهایی برد، بخش تحقیق و توسعه ممکن است درخواست پر کردن قبلی ویایاهای مدفون با رزین قبل از لمینیت را مطرح کند. روش پر کردن میتواند بر اساس روش پر کردن ویای ماسک لحیم سبز باشد. - وقتی لایهٔ بیرونی دارای ویای کور باشد:
الف. در حین پرس، لایهٔ بیرونی ممکن است رزین نشت کند. بنابراین پس از لمیناسیون، یک مرحلهٔ حذف رزین (دِگامینگ) اضافه کنید.
b. قبل از خشکشدن فیلم خشک لایهٔ بیرونی، سطح برد تمیز شده و یک مرحله صیقلکاری برد انجام میشود. مس شیمیایی (مس بدونالکترولیت) بسیار نازک است (فقط 0.05–0.1 میل)، بنابراین ممکن است در حین صیقلکاری سایش یابد. برای جلوگیری از این، یک مرحله آبکاری پنل اضافه کنید تا ضخامت مس افزایش یابد. جریان معمول: لمینیت → حذف رزین → سوراخکاری → مس بدون الکتروولس → آبکاری پنل → فیلم خشک → آبکاری الگویی. - بردهای بلایند-ویا با تعداد لایههای بالا و پین-لام:
هنگام ساخت بردهای چندلایه با ویای کور، میتوان از لمینیت PIN-LAM استفاده کرد. توجه داشته باشید که دستگاههای ما تنها زمانی میتوانند سوراخهای PIN-LAM را حفر کنند که ضخامت هسته کمتر از ۳۰ میل باشد. در بسیاری از موارد همچنان از لمینیت معمولی استفاده میکنیم؛ برای مثال PR4726010 با لمینیت معمولی ساخته میشود. - لبه تخته:
از آنجا که ممکن است چندین لایه و حفرههای فراوان فرآیند وجود داشته باشد، لبه برد را ≥ ۰.۸ اینچ باقی بگذارید. - کارت LOT و یادداشتهای پنل:
هنگام نوشتن کارت LOT، برای زیرفرآیندها باید ساختار پنل مربوط به هر زیرفرآیند را بنویسید و همچنین ساختار پنل فرآیند اصلی را در بخش الزامات ویژه درج کنید. این کار به عملیاتهای بعدی کمک میکند. - بایاساس را در کجا قرار دهیم: لایه داخلی یا خارجی؟:
مثالهایی ارائه دهید: اگر ضخامت A هسته بیش از ۱۲ میل باشد (بدون احتساب ضخامت مس)، فیلم خشک را روی لایهٔ بیرونی قرار دهید. اگر ضخامت A هسته کمتر از ۱۲ میل باشد (بدون احتساب ضخامت مس)، فیلم خشک را روی لایهٔ داخلی قرار دهید.
۴. یادآوریهای سریع و مقادیر بررسیشده
- لبه تخته را ≥ ۰.۸ اینچ نگه دارید.
- ضخامت مس دیوار بلایند-ویا لیزری ≥ ۰.۴ میل.
- برای اختلاف اندازه پد و حفره کمتر از ۵ میل، اشکشکل پیشنهاد میشود.
- از RCC برای سوراخکاری لیزری استفاده کنید زیرا RCC لیزر را جذب میکند.
- برای blind/buried via plating، عرض مسیر لایهٔ بیرونی و ضخامت کلی برد را بررسی کنید تا تصمیم بگیرید که آیا باید panel-plate کنید یا با فیلم محافظت کنید.
- L/D = (دیالکتریک + مس) / قطر سوراخ. از این برای انتخاب روشهای نوردهی و فیلم استفاده کنید.
