بردهای مدار چاپی HDI blind and buried via به دلیل ویژگیهایشان، مانند تراکم سیمکشی بالاتر و عملکرد الکتریکی بهتر، در بسیاری از زمینهها به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفتهاند. از لوازم الکترونیکی مصرفی مانند تلفنهای هوشمند و تبلتها گرفته تا تجهیزات صنعتی با الزامات عملکردی دقیق مانند الکترونیک خودرو و ایستگاههای پایه ارتباطی، بردهای مدار چاپی HDI blind and buried via بسیار مهم هستند و دقت عرض خط و فاصله خطوط، به عنوان یک عامل مهم مؤثر بر عملکرد آن، دارای استانداردهای سختگیرانه و دقیقی است.
اهمیت عرض خط و دقت فاصله بین خطوط
تأثیر بر عملکرد الکتریکی: عرض خط مستقیماً با مقاومت سیم مرتبط است، مقاومت عرض خط پهنتر کمتر است و میتواند جریان بیشتری را حمل کند. فاصله خط بر ظرفیت خازنی و اندوکتانس بین خطوط تأثیر میگذارد. در مدار فرکانس بالا، اگر دقت عرض خط و فاصله خط کافی نباشد، تغییر ظرفیت خازنی و اندوکتانس باعث تأخیر و اعوجاج در فرآیند انتقال سیگنال میشود که به طور جدی بر یکپارچگی سیگنال تأثیر میگذارد. به عنوان مثال، در برد مدار HDI blind buried hole تجهیزات ارتباطی 5G، سرعت انتقال سیگنال بسیار بالا است و انحراف کم عرض خط و فاصله خط ممکن است باعث شود سیگنال به طور دقیق منتقل نشود و در نتیجه کیفیت ارتباط کاهش یابد.
تراکم سیمکشی و استفاده از فضا: یکی از مزایای بردهای مدار چاپی HDI با سوراخ کور، سیمکشی با تراکم بالا است. عرض و فاصله خطوط با دقت بالا میتواند خطوط بیشتری را در یک فضای محدود ترتیب دهد تا به عملکردهای مدار پیچیدهتری دست یابد. به عنوان مثال، با در نظر گرفتن مادربرد گوشیهای هوشمند، برای قرار دادن تعداد زیادی تراشه، حسگر و سایر قطعات الکترونیکی، باید مقدار زیادی سیمکشی در یک منطقه بسیار کوچک انجام شود. تنها با کنترل دقیق عرض خط و دقت فاصله خطوط میتوانیم به سیمکشی کارآمد در یک فضای کوچک دست یابیم، ادغام مادربرد را بهبود بخشیم و نیازهای فزاینده تلفنهای همراه را برآورده کنیم.
۲، مقدار استاندارد رایج برای دقت عرض خط و فاصله خط
استاندارد عمومی صنعت: در تولید عمومی برد مدار سوراخ کور HDI، حداقل عرض خط رایج میتواند به 3-4 میل (0.076-0.10 میلیمتر) برسد و حداقل فاصله خط نیز حدود 3-4 میل است. برای برخی از سناریوهای کاربردی کمدردسرتر، مانند بردهای کنترل غیر هستهای در لوازم الکترونیکی مصرفی رایج، عرض خط و فاصله خط ممکن است به 5-6 میل (0.127-0.152 میلیمتر) کاهش یابد. با این حال، با پیشرفت مداوم فناوری، دقت عرض خط و فاصله خط بردهای مدار HDI رده بالا در جهت کمتری در حال توسعه است. به عنوان مثال، در برخی از زیرلایههای بستهبندی تراشه پیشرفته، عرض خط و فاصله خط آنها به 1-2 میل (0.025-0.051 میلیمتر) رسیده است تا نیازهای انتقال سیگنال با سرعت بالا و چگالی بالا در داخل تراشه را برآورده کند.
تفاوتهای استاندارد در زمینههای کاربردی مختلف: در زمینه الکترونیک خودرو، به دلیل الزامات قابلیت اطمینان بالا و محیط کاری پیچیده (مانند دمای بالا، لرزش زیاد و غیره)، استانداردهای عرض خط و دقت فاصله خط بردهای مدار چاپی HDI Blind Underground سختگیرانهتر است. به عنوان مثال، برد مدار مورد استفاده در واحد کنترل موتور خودرو (ECU)، عرض خط و دقت فاصله خط معمولاً در 4-5 میل کنترل میشوند تا پایداری و قابلیت اطمینان انتقال سیگنال در محیطهای سخت تضمین شود. در زمینه تجهیزات پزشکی، مانند برد مدار چاپی HDI در تجهیزات تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI)، برای اطمینان از دریافت و پردازش دقیق سیگنال، عرض خط و دقت فاصله خط ممکن است به 2-3 میل برسد که الزامات بسیار بالایی را بر فرآیند تولید تحمیل میکند.
عوامل مؤثر بر دقت عرض و فاصله خط
فرآیند تولید: فرآیند لیتوگرافی حلقه کلیدی برای تعیین دقت عرض خط و فاصله خط است. در فرآیند لیتوگرافی، دقت دستگاه نوردهی، عملکرد فوتورزیست و کنترل فرآیند ظهور و حکاکی بر عرض خط و فاصله خط تأثیر میگذارد. اگر دقت دستگاه نوردهی کافی نباشد، الگوی نوردهی ممکن است دچار انحراف شود و عرض خط و فاصله خط پس از حکاکی از مقدار طراحی منحرف شود. در فرآیند حکاکی، کنترل نامناسب غلظت، دما و زمان حکاکی مایع حکاکی نیز باعث مشکلاتی مانند عرض خط خیلی پهن یا خیلی باریک و فاصله خط ناهموار میشود.
ویژگیهای مواد: جنس زیرلایه و ویژگیهای مواد فویل مسی برد مدار چاپی نیز بر عرض خط و دقت فاصله خط تأثیر میگذارند. ضریب انبساط حرارتی مواد زیرلایه مختلف متفاوت است. در فرآیند تولید، به دلیل فرآیندهای گرمایش و سرمایش متعدد، اگر ضریب انبساط حرارتی ماده زیرلایه ناپایدار باشد، ممکن است منجر به تغییر شکل برد مدار چاپی شود که بر عرض خط و دقت فاصله خط تأثیر میگذارد. یکنواختی ضخامت فویل مسی نیز مهم است و سرعت حکاکی فویل مسی با ضخامت ناهموار در طول فرآیند حکاکی متناقض خواهد بود و منجر به انحراف عرض خط میشود.
روشهای تشخیص و کنترل دقت
ابزار تشخیص: در فرآیند تولید برد مدار چاپی سوراخدار کور HDI، از ابزارهای تشخیص متنوعی برای نظارت بر دقت عرض خط و فاصله خط استفاده میشود. میکروسکوپ نوری یکی از ابزارهای بازرسی رایج است. با بزرگنمایی تصویر سطح برد مدار، عرض خط و فاصله خط به صورت دستی یا با کمک نرمافزار تحلیل تصویر اندازهگیری میشوند تا مشخص شود که آیا استاندارد رعایت شده است یا خیر. الکترون