HDI-sokkolevyjä ja -maahan upotettuja piirilevyjä on käytetty laajalti monilla aloilla niiden ominaisuuksien, kuten suuremman johdotustiheyden ja paremman sähköisen suorituskyvyn, ansiosta. Kulutuselektroniikasta, kuten älypuhelimista ja tableteista, tiukkoja suorituskykyvaatimuksia vaativiin teollisuuslaitteisiin, kuten autoelektroniikkaan ja tietoliikenneasemiin, HDI-sokkolevyt ja maahan upotetut piirilevyt ovat kriittisiä, ja niiden suorituskykyyn vaikuttavina tärkeinä tekijöinä viivan leveydellä ja viivanvälillä on tiukat ja yksityiskohtaiset standardit.
Viivanleveyden ja rivivälin tarkkuuden merkitys
Sähköisen suorituskyvyn vaikutus: Viivan leveys liittyy suoraan johtimen resistanssiin. Mitä leveämpi viivan leveys, sitä pienempi resistanssi ja sitä suurempi virta. Viivan etäisyys vaikuttaa johtimien väliseen kapasitanssiin ja induktanssiin. Korkeataajuuspiirissä, jos viivan leveyden ja viivan etäisyyden tarkkuus ei ole riittävä, kapasitanssin ja induktanssin muutos aiheuttaa viiveitä ja vääristymiä signaalin siirtoprosessissa, mikä vaikuttaa vakavasti signaalin eheyteen. Esimerkiksi 5G-tietoliikennelaitteiden HDI-umpireikäpiirilevyllä signaalin siirtonopeus on erittäin korkea, ja pieni viivan leveyden ja viivan etäisyyden poikkeama voi estää signaalin tarkan siirron, mikä johtaa viestinnän laadun heikkenemiseen.
Johdotustiheys ja tilankäyttö: Yksi HDI-umpireikäpiirilevyjen eduista on tiheä johdotus. Tarkka viivanleveys ja viivanväli voivat järjestää enemmän viivoja rajoitettuun tilaan ja saavuttaa monimutkaisempia piiritoimintoja. Esimerkiksi älypuhelimen emolevyyn on asennettava suuri määrä siruja, antureita ja muita elektronisia komponentteja, joten suuri määrä johdotuksia on tehtävä hyvin pienellä alueella. Vain valvomalla tarkasti viivanleveyttä ja viivan etäisyyden tarkkuutta voimme saavuttaa tehokkaan johdotuksen pienessä tilassa, parantaa emolevyn integrointia ja vastata matkapuhelinten yhä monipuolisempiin tarpeisiin.
Viivanleveyden ja viivan etäisyyden tarkkuuden yhteinen standardiarvo
Alan yleinen standardi: Yleisessä HDI-umpireikäpiirilevyjen valmistuksessa viivanleveys voi olla yleensä 3–4 mil (0,076–0,10 mm) ja viivanväli on myös noin 3–4 mil. Joissakin vähemmän vaativissa sovellustilanteissa, kuten yleisen kulutuselektroniikan ei-ytimisissä ohjauskorteissa, viivanleveyttä ja viivanväliä voidaan lieventää 5–6 miliin (0,127–0,152 mm). Teknologian jatkuvan kehityksen myötä huippuluokan HDI-piirilevyjen viivanleveyden ja viivanvälin tarkkuus kuitenkin kehittyy pienempään suuntaan. Esimerkiksi joissakin edistyneissä sirupakkausalustoissa viivanleveys ja viivanväli ovat saavuttaneet 1–2 milin (0,025–0,051 mm), jotta voidaan vastata sirun sisäisiin nopeisiin ja tiheisiin signaalinsiirtotarpeisiin.
Standardien erot eri sovellusalueilla: Autoelektroniikan alalla korkeiden luotettavuusvaatimusten ja monimutkaisen työympäristön (kuten korkean lämpötilan, voimakkaan tärinän jne.) vuoksi HDI-umpinaisten piirilevyjen viivanleveyden ja viivanetäisyyden tarkkuusstandardit ovat tiukemmat. Esimerkiksi auton moottorin ohjausyksikössä (ECU) käytetyn piirilevyn viivanleveyden ja viivanetäisyyden tarkkuus on yleensä 4–5 mil, jotta signaalinsiirto olisi vakaata ja luotettavaa vaativissa olosuhteissa. Lääketieteellisten laitteiden, kuten magneettikuvauslaitteiden (MRI) HDI-piirilevyn, alalla viivanleveyden ja viivanetäisyyden tarkkuus voi olla 2–3 mil, jotta varmistetaan tarkka signaalin keruu ja käsittely, mikä asettaa valmistusprosessille erittäin korkeat vaatimukset.
Viivan leveyteen ja viivan etäisyyden tarkkuuteen vaikuttavat tekijät
Valmistusprosessi: Litografiaprosessi on keskeinen tekijä viivanleveyden ja viivanetäisyyden tarkkuuden määrittämisessä. Litografiaprosessissa valotuskoneen tarkkuus, fotoresistin suorituskyky sekä kehitys- ja etsausprosessin ohjaus vaikuttavat viivanleveyteen ja viivanetäisyyteen. Jos valotuskoneen tarkkuus ei ole riittävä, valotuskuvio voi olla vääristynyt ja viivanleveys ja viivanetäisyys syövytyksen jälkeen voivat poiketa suunnitellusta arvosta. Syövytysprosessissa syövytysnesteen pitoisuuden, lämpötilan ja etsausajan virheellinen hallinta aiheuttaa myös ongelmia, kuten liian leveän tai liian kapean viivanleveyden ja epätasaisen viivanetäisyyden.
Materiaalin ominaisuudet: Piirilevyn alustamateriaalin ja kuparifolion materiaalin ominaisuudet vaikuttavat myös viivan leveyden ja viivan etäisyyden tarkkuuteen. Eri alustamateriaalien lämpölaajenemiskerroin on erilainen. Valmistusprosessissa alustamateriaalin lämpölaajenemiskerroin on epävakaa useiden lämmitys- ja jäähdytysprosessien vuoksi, mikä voi johtaa piirilevyn muodonmuutokseen, mikä vaikuttaa viivan leveyden ja viivan etäisyyden tarkkuuteen. Kuparifolion paksuuden tasaisuus on myös tärkeää, ja epätasaisen paksuisen kuparifolion etsausnopeus on epätasainen etsausprosessin aikana, mikä johtaa viivan leveyden poikkeamaan.
Menetelmät tarkkuuden havaitsemiseksi ja hallitsemiseksi
Havaitsemismenetelmät: HDI-umpireikäpiirilevyn tuotantoprosessissa käytetään erilaisia havaitsemismenetelmiä viivanleveyden ja viivan etäisyyden tarkkuuden valvomiseksi. Optinen mikroskooppi on yksi yleisesti käytetyistä tarkastustyökaluista. Suurentamalla piirilevyn pintakuvaa viivanleveys ja viivan etäisyys mitataan manuaalisesti tai kuva-analyysiohjelmiston avulla sen määrittämiseksi, täyttyvätkö standardit. Elektroninen