แผงวงจร HDI แบบซ่อนและฝังผ่านได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายสาขาเนื่องจากลักษณะเฉพาะ เช่น ความหนาแน่นของสายไฟที่สูงขึ้นและประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ดีขึ้น ตั้งแต่เครื่องใช้ไฟฟ้าสำหรับผู้บริโภค เช่น สมาร์ทโฟนและแท็บเล็ต ไปจนถึงอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่มีข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่เข้มงวด เช่น อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์และสถานีฐานการสื่อสาร แผงวงจร HDI แบบซ่อนและฝังผ่านมีความสำคัญ และความกว้างของเส้นและความแม่นยำของระยะห่างระหว่างเส้น ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพ มีมาตรฐานที่เข้มงวดและมีรายละเอียด
ความสำคัญของความกว้างของเส้นและความแม่นยำของระยะห่างระหว่างเส้น
ผลกระทบต่อประสิทธิภาพไฟฟ้า: ความกว้างของเส้นสัมพันธ์โดยตรงกับความต้านทานของสาย ยิ่งความกว้างของเส้นกว้างขึ้น ความต้านทานก็จะยิ่งน้อยลง สามารถรับกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้น ระยะห่างของเส้นส่งผลกระทบต่อความจุและความเหนี่ยวนำระหว่างเส้น ในวงจรความถี่สูง หากความแม่นยำของความกว้างของเส้นและระยะห่างของเส้นไม่เพียงพอ การเปลี่ยนแปลงของความจุและความเหนี่ยวนำจะทำให้เกิดความล่าช้าและการบิดเบือนในกระบวนการส่งสัญญาณ ซึ่งส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อความสมบูรณ์ของสัญญาณ ตัวอย่างเช่น บนแผงวงจร HDI แบบฝังรูทึบของอุปกรณ์สื่อสาร 5G อัตราการส่งสัญญาณจะสูงมาก และความกว้างของเส้นที่น้อยและความเบี่ยงเบนของระยะห่างของเส้นอาจทำให้ไม่สามารถส่งสัญญาณได้อย่างแม่นยำ ส่งผลให้คุณภาพการสื่อสารลดลง
ความหนาแน่นของสายไฟและการใช้พื้นที่: ข้อดีอย่างหนึ่งของแผงวงจรฝังรูตาบอด HDI คือสายไฟที่มีความหนาแน่นสูง ความกว้างของเส้นและระยะห่างของเส้นที่มีความแม่นยำสูงสามารถจัดเรียงเส้นได้มากขึ้นในพื้นที่จำกัดเพื่อให้ทำหน้าที่วงจรที่ซับซ้อนมากขึ้น ยกตัวอย่างเช่น เมนบอร์ดของสมาร์ทโฟน เพื่อรองรับชิป เซ็นเซอร์ และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ จำนวนมาก จำเป็นต้องเดินสายไฟจำนวนมากในพื้นที่ที่เล็กมาก การควบคุมความกว้างของเส้นและความแม่นยำของระยะห่างของเส้นอย่างเคร่งครัดเท่านั้นที่จะทำให้เราสามารถเดินสายไฟอย่างมีประสิทธิภาพในพื้นที่ขนาดเล็ก ปรับปรุงการรวมเมนบอร์ด และตอบสนองความต้องการที่หลากหลายยิ่งขึ้นของโทรศัพท์มือถือ
2. ค่ามาตรฐานทั่วไปของความกว้างเส้นและความแม่นยำของระยะทางเส้น
มาตรฐานทั่วไปของอุตสาหกรรม: ในการผลิตแผงวงจร HDI แบบรูบอดทั่วไป ความกว้างของเส้นขั้นต่ำทั่วไปสามารถถึง 3-4 มิล (0.076-0.10 มม.) และระยะห่างของเส้นขั้นต่ำยังอยู่ที่ประมาณ 3-4 มิล สำหรับสถานการณ์การใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสูงกว่า เช่น แผงวงจรควบคุมที่ไม่ใช่แกนหลักในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคทั่วไป ความกว้างของเส้นและระยะห่างของเส้นอาจผ่อนปรนลงเหลือ 5-6 มิล (0.127-0.152 มม.) อย่างไรก็ตาม ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยี ความแม่นยำของความกว้างของเส้นและระยะห่างของแผงวงจร HDI ระดับไฮเอนด์จึงพัฒนาไปในทิศทางที่เล็กลง ตัวอย่างเช่น แผงวงจรบรรจุภัณฑ์ชิปขั้นสูงบางรุ่น ความกว้างของเส้นและระยะห่างของเส้นได้ไปถึง 1-2 มิล (0.025-0.051 มม.) เพื่อตอบสนองความต้องการการส่งสัญญาณความเร็วสูงและความหนาแน่นสูงภายในชิป
ความแตกต่างมาตรฐานในสาขาการใช้งานที่แตกต่างกัน: ในสาขาอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ เนื่องจากข้อกำหนดความน่าเชื่อถือสูงและสภาพแวดล้อมการทำงานที่ซับซ้อน (เช่น อุณหภูมิสูง การสั่นสะเทือนสูง ฯลฯ) มาตรฐานความแม่นยำของความกว้างของเส้นและระยะห่างของเส้นของแผงวงจรฝังแบบซ่อน HDI จึงเข้มงวดยิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่น แผงวงจรที่ใช้ในหน่วยควบคุมเครื่องยนต์รถยนต์ (ECU) ความแม่นยำของความกว้างของเส้นและระยะห่างของเส้นโดยทั่วไปจะถูกควบคุมไว้ที่ 4-5 มิล เพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรและความน่าเชื่อถือของการส่งสัญญาณในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ในด้านอุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่น แผงวงจร HDI ในอุปกรณ์ถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRI) เพื่อให้แน่ใจว่าการรับและการประมวลผลสัญญาณมีความแม่นยำ ความกว้างของเส้นและความแม่นยำของระยะห่างของเส้นอาจสูงถึง 2-3 มิล ซึ่งทำให้กระบวนการผลิตมีข้อกำหนดสูงมาก
3. ปัจจัยที่มีผลต่อความกว้างของเส้นและความแม่นยำของระยะทางของเส้น
กระบวนการผลิต: กระบวนการลิโธกราฟีเป็นกุญแจสำคัญในการกำหนดความกว้างของเส้นและความแม่นยำของระยะห่างของเส้น ในกระบวนการลิโธกราฟี ความแม่นยำของเครื่องรับแสง ประสิทธิภาพของโฟโตเรซิสต์ และการควบคุมกระบวนการพัฒนาและกัดกร่อนจะส่งผลต่อความกว้างของเส้นและระยะห่างของเส้น หากความแม่นยำของเครื่องรับแสงไม่เพียงพอ รูปแบบการรับแสงอาจลำเอียง และความกว้างของเส้นและระยะห่างของเส้นหลังการกัดกร่อนจะเบี่ยงเบนไปจากค่าการออกแบบ ในกระบวนการกัดกร่อน การควบคุมความเข้มข้น อุณหภูมิ และเวลาในการกัดกร่อนของของเหลวกัดกร่อนที่ไม่เหมาะสมจะทำให้เกิดปัญหา เช่น ความกว้างของเส้นที่กว้างหรือแคบเกินไป และระยะห่างของเส้นที่ไม่สม่ำเสมอ
ลักษณะของวัสดุ: ลักษณะของวัสดุพื้นผิวและวัสดุฟอยล์ทองแดงของแผงวงจรยังส่งผลกระทบต่อความกว้างของเส้นและความแม่นยำของระยะห่างของเส้นอีกด้วย ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของวัสดุพื้นผิวที่แตกต่างกันนั้นแตกต่างกัน ในกระบวนการผลิต เนื่องจากกระบวนการให้ความร้อนและทำความเย็นหลายกระบวนการ หากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของวัสดุพื้นผิวไม่เสถียร อาจทำให้แผงวงจรผิดรูป ซึ่งส่งผลกระทบต่อความกว้างของเส้นและความแม่นยำของระยะห่างของเส้น ความสม่ำเสมอของความหนาของฟอยล์ทองแดงก็มีความสำคัญเช่นกัน และอัตราการกัดของฟอยล์ทองแดงที่มีความหนาไม่เท่ากันจะไม่สม่ำเสมอในระหว่างกระบวนการกัด ส่งผลให้ความกว้างของเส้นเบี่ยงเบนไป
3. วิธีการตรวจจับและควบคุมความแม่นยำ
วิธีการตรวจจับ: ในกระบวนการผลิตแผงวงจรแบบฝังรูตาบอด HDI จะใช้การตรวจจับหลายประเภทเพื่อตรวจสอบความแม่นยำของความกว้างของเส้นและระยะห่างของเส้น กล้องจุลทรรศน์แบบออปติคอลเป็นเครื่องมือตรวจสอบที่ใช้กันทั่วไปอย่างหนึ่ง โดยการขยายภาพพื้นผิวของแผงวงจร ความกว้างของเส้นและระยะห่างของเส้นจะถูกวัดด้วยมือหรือด้วยความช่วยเหลือของซอฟต์แวร์วิเคราะห์ภาพเพื่อตรวจสอบว่าเป็นไปตามมาตรฐานหรือไม่