관통홀, 막힌홀, 매립홀 간의 핵심 차이점을 이해하는 것은 막힌 매설홀 플레이트의 낮은 수율 문제를 해결하기 위한 핵심 전제조건입니다. 이 세 가지는 구조 정의, 프로세스 경로 및 적용 가능한 시나리오 측면에서 완전히 다르며 인쇄 회로 기판의 제조 복잡성과 수율 성능을 직접적으로 결정합니다.
세 가지 유형의 구멍에 대한 핵심 정의의 차이점
스루홀(Through Hole): PCB의 최상층부터 최하층까지 직접 드릴링하여 보드의 전체 두께를 완전히 관통하며, 이 홀의 존재는 모든 층에서 볼 수 있습니다. PCB의 가장 기본적인 형태의 스루홀입니다.
막힌 구멍: PCB의 상단 또는 하단 표면에 드릴링하여 전체 보드를 관통하지 않고 표면층과 지정된 내부 레이어만 연결하며 구멍은 보드의 반대쪽에서 볼 수 없습니다.
매립된 구멍: PCB 내부에 완전히 숨겨져 있으며 두 개 이상의 내부 레이어 사이의 배선만 연결하고 보드 표면까지 확장되지 않으며 구멍의 존재는 보드 표면에서 완전히 보이지 않습니다.
제조 공정 및 절차의 차이
| 비교 차원 | 관통 구멍 | 막힌 구멍 | 다음을 통해 매장됨 |
|---|---|---|---|
| 드릴링 방법 | 기존의 기계식 드릴링, 한 번에 전체 보드를 드릴링 | UV 레이저 드릴링은 일반적으로 드릴링 깊이를 정밀하게 제어하는 데 사용됩니다. | 기계적 드릴링, 라미네이션 전 독립 코어 보드 처리 |
| 처리시기 | 모든 라미네이션 공정이 완료되면 홀을 뚫고 전기도금까지 한번에 완료 | 해당 레이어 압축이 완료된 후 외부 표면에서 안쪽으로 구멍을 뚫습니다. | 내부 코어 보드 생산 단계에서는 회로가 완성된 후 드릴링 및 전기 도금이 먼저 수행되고 후속 적층이 수행됩니다. |
| 프로세스 복잡성 | 최소한의 공정으로 단 1번의 드릴링과 1번의 전기도금 | HDI 주문이 증가함에 따라 각 추가 주문으로 인해 추가 레이저 드릴링 및 전기 도금 공정이 발생합니다. | 각 내부 코어보드를 프레스하기 전에 드릴링과 전기도금을 별도로 완료해야 하며 분할 가공을 수행해야 합니다. |
| 매칭 난이도 | 깊은 정렬 요구 사항이 없으며 층간 오프셋 위험이 매우 낮습니다. | 내부 타겟과의 정확한 정렬이 필요하며, 여러번의 압박으로 인해 붓기와 수축이 누적되어 모공 이탈이 쉽게 발생할 수 있습니다. | 독립 코어 보드 내에서만 처리되며 정렬 난이도는 블라인드 홀보다 낮지만 다단계 압축 후 전체 공차가 증가합니다. |
배선 공간 및 성능의 차이
관통 구멍: 하나의 구멍이 모든 레이어의 배선 공간을 차지합니다. BGA 영역의 핀 간격이 0.8mm 미만이면 팬 아웃을 완료하기 어렵고 고밀도 설계로 인해 내부 레이어 영역이 심각하게 낭비됩니다.
막힌 홀: 표면과 해당 내부 레이어의 공간만 차지하며 BGA 패드에 직접 드릴링할 수 있습니다(홀 프로세스를 통해). 0.5mm 또는 심지어 0.4mm 피치의 고밀도 칩을 지원하여 표면 배선 공간을 크게 확보합니다.
매립된 구멍: 표면 공간을 전혀 차지하지 않으며 내부 레이어는 배선 자유도가 가장 높습니다. 매립홀 상하로 연속 배선이 가능하며, 고차 HDI 보드에서 최고의 밀도를 구현하기 위한 핵심 구조입니다.
블라인드 매립 오리피스 플레이트의 낮은 수율의 핵심 근본 원인
수율이 85% 미만인 블라인드 매립 오리피스 플레이트의 대다수는 세 가지 유형의 홀의 공정 특성 차이로 인해 설계와 제조 간의 단절로 인해 발생합니다.
과도한 종횡비: 설계 시 0.1mm 미만의 비표준 미세 기공을 맹목적으로 사용하고, 유전체 두께 대 기공 크기 비율이 업계 안전 임계값인 2:1을 초과하고, 전기 도금 시 구멍 바닥의 구리층 두께가 부족하며, 열충격 후 회로 파손 위험이 높습니다.
레이어링 및 정렬 결함: 여러 번 프레스한 후에는 보드의 확장 및 수축에 대한 동적 보상이 없으며 구멍 변위는 ± 0.03mm를 초과하고 환형 솔더 패드는 IPC 표준에서 요구하는 50μm 미만이므로 일괄 개방 회로 스크랩이 발생합니다.
공정 제어 부족: 소규모 공장에서는 플라즈마 잔류물 제거 공정을 생략하여 레이저 드릴링 후 구멍에 수지 잔류물이 남습니다. 구리도금의 접착력이 부족하고 장기간 사용하면 구리층이 떨어져 나가서 벌어지게 되어 불량률이 25%까지 직접적으로 증가합니다.
일관성 없는 전기도금 공정: 일반적인 DC 전기도금은 막힌 구멍 바닥까지 깊숙이 침투할 수 없으며 구멍 바닥의 구리 두께는 10μm 미만입니다. 장기간 전원을 켜고 가열하면 구멍 저항이 증가하고 회로가 파손됩니다. 펄스 전기도금 장비가 없는 제조업체는 안정적인 수율을 유지하기가 어렵습니다.
수율의 급격한 개선을 위한 실행 계획
표준화된 막힌 구멍 매개변수: TOP-L2 및 BOT-L3 막힌 구멍은 0.15mm의 레이저 조리개, 0.12mm의 고정 중간 두께, 1.2:1 이내로 제어되는 종횡비 및 0.1mm 미만의 비표준 미세 구멍을 사용하여 균일하게 선택됩니다.
스태킹 구조 최적화: 범용 TOP-GND-PWR-BOTTOM 스태킹을 사용하고, 내부 레이어의 빈 영역에 그리드 구리를 배치하여 구리 밀도의 균형을 맞추고, 매립된 구멍 영역에 저유량 접착 반 경화 시트를 사용하여 라미네이션 중 수지 오버플로 및 구멍 막힘을 방지합니다.
중복된 막힌 구멍 삭제: 막힌 구멍을 전원 및 접지 네트워크용 배열 관통 구멍으로 교체하고, 고속 차동 신호용 막힌 구멍만 유지합니다. 이렇게 하면 막힌 구멍 수를 30%까지 줄이는 동시에 처리 비용과 프로세스 위험을 줄일 수 있습니다.
사전 DFM 검증: 주조 전 전체 보드에 블라인드 매설 구멍의 깊이 대 직경 비율 계산을 완료하고, 과도한 구멍 위치를 미리 차단하고, 전체 보드가 생산에 투입된 후에만 일괄 결함 발견을 방지합니다.