A HDI vak és földbe süllyesztett áramköri lapokat széles körben alkalmazzák számos területen jellemzőik, például nagyobb vezetéksűrűségük és jobb elektromos teljesítményük miatt. A fogyasztói elektronikától, például okostelefonoktól és táblagépektől kezdve az olyan szigorú teljesítménykövetelményekkel rendelkező ipari berendezésekig, mint az autóipari elektronika és a kommunikációs bázisállomások, a HDI vak és földbe süllyesztett áramköri lapokat kritikus fontosságúnak tekintik, és a vonalszélesség és a vonalköz pontossága, mint a teljesítményét befolyásoló fontos tényező, szigorú és részletes szabványokkal rendelkezik.
A vonalszélesség és a vonalköz pontosságának fontossága
Elektromos teljesítmény hatása: a vezeték szélessége közvetlenül összefügg a vezeték ellenállásával, minél szélesebb a vezeték, annál kisebb az ellenállása, annál nagyobb az áram átvitele; a vezetékek közötti távolság befolyásolja a vezetékek közötti kapacitást és induktivitást. Nagyfrekvenciás áramkörben, ha a vezeték szélessége és a vezeték távolságának pontossága nem elegendő, a kapacitás és az induktivitás változása késleltetést és torzulást okoz a jelátviteli folyamatban, ami komolyan befolyásolja a jel integritását. Például az 5G kommunikációs berendezések HDI vaklyukú áramköri lapján a jelátviteli sebesség rendkívül magas, és a kis vonalszélesség és vonaltávolság eltérés miatt a jel nem továbbítható pontosan, ami a kommunikáció minőségének romlásához vezethet.
Vezetéksűrűség és helykihasználás: A HDI vakon elásott lyukú áramköri lapok egyik előnye a nagy sűrűségű vezetékezés. A nagy pontosságú vonalszélesség és vonaltávolság több vonalat képes elrendezni korlátozott térben, így összetettebb áramköri funkciókat lehet megvalósítani. Vegyük például az okostelefon alaplapját, hogy nagyszámú chip, érzékelő és egyéb elektronikus alkatrész elhelyezéséhez nagy mennyiségű vezetéket kell nagyon kis területen elhelyezni. Csak a vonalszélesség és a vonaltávolság pontosságának szigorú szabályozásával érhető el hatékony vezetékezés kis térben, javítható az alaplap integrációja, és kielégíthetők a mobiltelefonok egyre gazdagabb igényei.
A vonalszélesség és a vonaltávolság pontosságának közös szabványértéke
Általános iparági szabvány: Az általános HDI zsákfuratos áramköri lapok gyártásában a szokásos minimális vonalszélesség elérheti a 3-4 mil (0,076-0,10 mm), a minimális vonaltávolság pedig szintén körülbelül 3-4 mil. Néhány kevésbé igényes alkalmazási forgatókönyv esetén, például a közönséges szórakoztatóelektronikai eszközök nem maggal rendelkező vezérlőkártyáinál, a vonalszélesség és a vonaltávolság 5-6 mil (0,127-0,152 mm) értékre enyhíthető. A technológia folyamatos fejlődésével azonban a csúcskategóriás HDI áramköri lapok vonalszélességének és vonaltávolságának pontossága kisebb irányba fejlődik. Például egyes fejlett chipcsomagoló aljzatok vonalszélessége és vonaltávolsága elérte az 1-2 mil (0,025-0,051 mm) értéket, hogy kielégítsék a chipen belüli nagysebességű és nagy sűrűségű jelátviteli igényeket.
Szabványbeli különbségek a különböző alkalmazási területeken: Az autóipari elektronika területén a magas megbízhatósági követelmények és az összetett munkakörnyezet (például magas hőmérséklet, nagy rezgés stb.) miatt a HDI vakon eltemetett áramköri lapok vonalszélesség- és vonaltávolság-pontossági szabványai szigorúbbak. Például az autómotor-vezérlőegységben (ECU) használt áramköri lapnál a vonalszélesség és a vonaltávolság pontosságát általában 4-5 mil-re szabályozzák, hogy biztosítsák a jelátvitel stabilitását és megbízhatóságát zord környezetben. Az orvosi berendezések területén, például a mágneses rezonancia képalkotó (MRI) berendezések HDI áramköri lapján, a pontos jelvétel és -feldolgozás biztosítása érdekében a vonalszélesség és a vonaltávolság pontossága elérheti a 2-3 mil-t, ami rendkívül magas követelményeket támaszt a gyártási folyamattal szemben.
A vonalszélességet és a vonaltávolság pontosságát befolyásoló tényezők
Gyártási folyamat: A litográfiai eljárás kulcsfontosságú a vonalszélesség és a vonaltávolság pontosságának meghatározásában. A litográfia folyamatában az expozíciós gép pontossága, a fotoreziszt teljesítménye, valamint az előhívási és maratási folyamat vezérlése befolyásolja a vonalszélességet és a vonaltávolságot. Ha az expozíciós gép pontossága nem elegendő, az expozíciós minta torzulhat, és a maratás utáni vonalszélesség és vonaltávolság eltérhet a tervezett értéktől. A maratás folyamatában a marófolyadék koncentrációjának, hőmérsékletének és marási idejének nem megfelelő szabályozása olyan problémákat is okozhat, mint a túl széles vagy túl keskeny vonalszélesség és az egyenetlen vonaltávolság.
Anyagjellemzők: Az áramköri lap hordozóanyagának és rézfólia anyagának jellemzői is befolyásolják a vonalszélesség és a vonaltávolság pontosságát. A különböző hordozóanyagok hőtágulási együtthatója eltérő. A gyártási folyamat során a többszörös fűtési és hűtési folyamatok miatt, ha az hordozóanyag hőtágulási együtthatója instabil, az áramköri lap deformálódásához vezethet, ami befolyásolja a vonalszélesség és a vonaltávolság pontosságát. A rézfólia vastagságának egyenletessége is fontos, és az egyenetlen vastagságú rézfólia marási sebessége a maratási folyamat során inkonzisztens lesz, ami vonalszélesség-eltérést eredményez.
A pontosság érzékelésének és ellenőrzésének módszerei
Észlelési eszközök: A HDI vakon elásott lyukú áramköri lap gyártási folyamata során különféle érzékelő eszközöket használnak a vonalszélesség és a vonaltávolság pontosságának ellenőrzésére. Az optikai mikroszkóp az egyik leggyakrabban használt ellenőrző eszköz. Az áramköri lap felületi képének nagyításával a vonalszélességet és a vonaltávolságot manuálisan vagy képelemző szoftver segítségével mérik meg annak megállapítására, hogy megfelelnek-e a szabványnak. Elektronikus...