블라인드 매립 구멍 PCB 보드는 '보드 공간 절약, 신호 간섭 감소, 회로 통합 개선'이라는 핵심 이점 덕분에 5G 통신, 항공우주, 의료 전자 등과 같은 고급 분야의 핵심 캐리어가 되었습니다.{0}} 그러나 기존 스루홀 PCB 보드와 비교할 때 막힌 매설 홀의 "비관통" 구조와 "다{5}}레이어 상호 연결" 특성은 처리 시 여러 기술적 병목 현상을 야기하며 각 링크의 정밀도 편차는 제품 고장으로 직접 이어질 수 있습니다.
1, 처리 어려움의 근본 원인
막힌 구멍 PCB 보드의 어려움은 "공간 치수 정확도"에 대한 요구 사항에 있습니다. 블라인드 홀과 매립 홀은 보드 전체를 관통하는 기존 스루 홀의 단순한 논리를 깨고 제한된 두께의 기판 내 특정 깊이와 위치에서 정밀한 상호 연결이 필요하며 다층 회로의 시너지도 고려합니다.- 이 구조는 두 가지 핵심 과제를 가져옵니다. 첫째, 깊이 제어의 어려움- 막힌 구멍의 드릴링 깊이는 표면에서 대상 내부 층까지의 거리와 정확하게 일치해야 하며 합리적인 범위를 벗어나는 편차는 "관통하지 않음" 또는 "내부 층을 관통"할 수 있습니다. 두 번째는 층간 정렬 문제입니다. - 매립된 구멍을 처리하려면 여러 내부 기판을 교차해야 하며, 적층된 기판의 수축률 및 위치 기준 오프셋의 차이로 인해 매설된 구멍이 내부 솔더 패드와 잘못 정렬되어 궁극적으로 개방 회로 또는 단락이 발생할 수 있습니다.
2, 핵심 프로세스의 난제 돌파
(1) 드릴링 공정:
드릴링은 막힌 매설 홀 가공의 "첫 번째 생명선"이며, 드릴링의 정확성은 후속 상호 연결 효과를 직접적으로 결정합니다. 주로 세 가지 주요 어려움에 직면해 있습니다.
막힌 구멍 깊이 제어의 어려움: 기존의 관통 구멍 드릴링에서는 "기재를 통한 드릴링"만 필요한 반면, 막힌 구멍에서는 드릴링 깊이를 엄격하게 제어해야 합니다. 한편으로는 드릴링 바늘의 고속-회전으로 인한 "바운스 효과"가 실제 깊이 편차로 이어질 수 있습니다. 특히 기판 재료가 고주파수 재료일 때 재료의 낮은 강성은 드릴링 바늘의 진동을 악화시킬 가능성이 더 높습니다. 반면, 다층 기판의 두께가 고르지 않으면 실제 드릴링 깊이와 이론적인 깊이 사이의 불일치가 발생하여 내부 회로에 직접 침투하여 기판의 내부 구조가 손상될 수 있습니다.
매설된 구멍의 "2차 드릴링" 정렬의 어려움: 매설된 구멍의 처리는 일반적으로 "매설된 구멍의 내부 층을 먼저 드릴링한 다음 적층하고 마지막으로 막힌 구멍의 외부 층을 드릴링하는 프로세스"를 채택하며, 그중 "매설된 구멍의 내부 층을 막힌 구멍의 외부 층과 정렬"이 핵심입니다. 적층 공정 중 기판의 열 수축으로 인해 내부 매설 구멍의 위치 기준과 외부 막힌 구멍의 기준 사이에 편차가 있는 경우 "구멍 정렬 불량"이 발생할 가능성이 높습니다. 변위가 합리적인 범위를 초과하면 외부 블라인드 홀과 내부 매설 홀 사이의 중첩 영역이 크게 줄어들어 전류 전송이 불량해지고 회로가 개방되는 경우도 발생합니다.
마이크로 블라인드 홀 가공에서 "드릴 핀 손실" 문제: PCB 보드 밀도가 증가함에 따라 마이크로 블라인드 홀의 적용이 점점 더 널리 보급되고 있습니다. 그러나 마이크로 드릴 핀의 강성은 극히 낮고 가공 중에 "핀 파손"이나 "마모"가 발생하기 쉽습니다. 한편, 마이크로 드릴 바늘의 "길이 대 직경 비율"은 일반적으로 크고 고속 회전 중에 "굽힘 변형"이 발생하기 쉬우며-구멍 벽이 과도하게 거칠어집니다. 반면, 마이크로 드릴 바늘의 절삭날은 빨리 마모되고 자주 교체해야 하므로 비용이 증가할 뿐만 아니라 "마모된 드릴 바늘을 적시에 교체하지 못함"으로 인해 구멍 바닥에 잔류 "드릴링 슬래그"가 발생하여 후속 코팅 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.
(2) 코팅 공정:
막힌 매립 홀의 '비관통 구조'는 코팅 과정에서 '용액 교환의 어려움'을 초래하고, '홀 벽에 구리가 없음'이나 '코팅 두께가 고르지 못함'이 발생하기 쉽습니다. 주요 어려움은 다음에 반영됩니다.
막힌 홀 바닥의 "잔류 기포" 문제: 화학적 구리 증착은 홀 벽에 전도성을 달성하기 위한 핵심 공정입니다. 홀 벽 표면에 얇은 구리 층을 증착하려면 기판을 구리 증착 용액에 담가야 합니다. 그러나 막힌 구멍의 "폐쇄된 끝"에는 잔류 공기가 발생하기 쉽고 "거품"이 형성되어 해당 영역이 구리 용액과 접촉하는 것을 방지하여 궁극적으로 "구멍 바닥에 구리가 없음"이 발생합니다. 특히 막힌 구멍의 직경과 깊이가 작고 깊은 경우 기포를 배출하기가 더 어렵습니다. 적시에 처리하지 않으면 회로의 개방 회로로 직접 이어질 수 있습니다.
매설홀 내부 솔루션 업데이트의 어려움: 매설홀은 기판 내부에 위치하며, 적층 후 홀 내부에 "반경화막 잔여물" 또는 "드릴링 슬래그"가 잔류할 위험이 높습니다. 전-전처리가 철저하지 않으면 코팅 접착력에 영향을 미칠 수 있습니다. 동시에, 구리를 전기도금하는 과정에서 매립된 구멍의 전해액이 느리게 흘러 플레이트 표면보다 구멍 내 구리 이온 농도가 낮아져 궁극적으로 '구멍 벽에 얇은 코팅, 플레이트 표면에 두꺼운 코팅' 현상이 형성됩니다. 이는 전류 전달 요구 사항을 충족할 수 없으며 장기간 사용 시 '과열 및 연소' 경향이-있습니다.
마이크로 블라인드 홀의 "코팅 단계" 문제: 마이크로 블라인드 홀의 "홀 개구부"와 "플레이트 표면" 사이의 접합부는 홀 벽에 비해 홀 개구부 가장자리의 전류 밀도가 높기 때문에 "코팅 단계"-를 형성하기 쉽고, 전기 도금 중에 "에지 코팅 축적"이 발생하여 단차의 높이가 합리적인 범위를 초과할 수 있습니다. 이러한 유형의 단계는 후속 솔더 마스크 층의 코팅에 영향을 미칠 뿐만 아니라 후속 솔더링 중에 솔더링이 고르지 않게 되어 가상 솔더링이 발생할 수도 있습니다.
(3) 적층 공정:
레이어링은 "매설 구멍이 뚫린 내부 기판"과 "반경화 시트"를 하나로 압착하는 공정으로, "기재 수축률 제어"와 "매설 구멍 변형 방지"에 어려움이 있습니다.
라미네이션 수축으로 인해 "구멍 변위"가 발생합니다. 라미네이션 공정 중에 기판을 일정 시간 동안 고온 고압 환경에 보관해야 하며 에폭시 수지 반경화 시트는 "유동" 및 "경화 수축"을 겪게 됩니다. 내부 기판의 재료가 반경화 시트의 수축률과 일치하지 않으면 적층 기판이 휘어져 매립된 구멍이 변위될 수 있습니다. 기판 뒤틀림이 표준 범위를 초과하면 매립 홀과 외부 블라인드 홀 사이의 정렬 편차가 업계 요구 사항을 직접적으로 초과하여 회로 기능에 영향을 미칩니다.
매설된 구멍의 "접착제 흐름 막힘" 문제: 반경화된 필름은 라미네이션 중에 "접착제 흐름"을 생성하고 접착제 흐름의 양이 너무 많으면 매설된 구멍이 수지에 의해 막힐 수 있습니다. 접착제 흐름량이 너무 적으면 내부 기재 사이의 틈을 메울 수 없어 층간 접착이 불충분해집니다. 매설된 구멍이 수지에 의해 어느 정도 막히면 후속 전기도금 시 구리가 구멍을 채울 수 없어 전도 불량이 발생합니다.
다층 기판의 "두께 균일성" 제어 어려움: 블라인드 매립 홀 PCB 보드는 일반적으로 다층 구조이며, 적층 중에 각 층의 두께 편차가 합리적인 범위 내에 있는지 확인해야 합니다. 그러나 내부 동박의 두께 차이와 반경화 시트의 적층 순서가 타당하지 않은 경우 적층 기판의 "국부적 두께가 너무 두꺼움" 또는 "너무 얇음"으로 이어질 것입니다. 예를 들어 특정 영역에 반경화 필름이 너무 많이 쌓이면 두께가 설정 값에서 벗어나고 후속 드릴링 중에 드릴링 바늘의 공급 속도를 조정해야 하므로 막힌 구멍 깊이가 표준을 초과하기 쉽습니다.
어려움 대처 방향
위의 어려움에 대응하여 업계에서는 "정밀 제어"와 "효율성 향상"을 중심으로 일련의 기술 솔루션을 개발했습니다.
드릴링 공정: "레이저 드릴링+기계적 드릴링" - 복합 기술을 채택하여 레이저 드릴링을 사용하면 깊이 편차가 매우 작은 범위 내에서 제어되고 드릴링 바늘 마모 문제 없이 미세 막힌 구멍을 정밀하게 가공할 수 있습니다. 기계적 드릴링은 더 큰 직경의 매설 구멍에 사용되며 "CCD 시각적 위치 확인 시스템"과 결합되어 적층 후 구멍 위치 편차를 실시간으로 수정할 수 있어{2}}정렬 정확도가 크게 향상됩니다.
코팅 공정: "펄스 전기도금" 기술을 도입하여 전류 밀도를 주기적으로 조정하고 매립된 구멍의 전해질 흐름을 촉진하여 구멍 벽의 코팅 두께 균일성을 크게 향상시킵니다. 막힌 홀 기포 문제에 대응하여 "진공 화학 구리 증착" 장비를 사용하여 부압 환경에서 홀 내부 기포를 배출하여 구리 증착 범위를 크게 향상시킵니다.
레이어링 공정: "단계적{0}}단계적-적층 공정"과 결합된 "저수축 반경화 필름"을 개발하여 매우 낮은 수준에서 기판 변형을 제어합니다. 동시에 "유량 시뮬레이션 소프트웨어"를 사용하여 반경화 시트의 유속을 미리 계산하여 매립된 구멍이 막히지 않도록 합니다.