Desde los teléfonos inteligentes y las tabletas que utilizamos en nuestra vida diaria hasta las estaciones base de comunicaciones 5G de alta gama y los equipos aeroespaciales, cada avance innovador en productos electrónicos no puede separarse del fuerte respaldo de la tecnología de placas de circuito impreso. Entre ellos,Placas de circuito HDI con agujero enterrado ciego, como-tecnología de vanguardia en el campo de las PCB, se están convirtiendo gradualmente en la fuerza central que impulsa el desarrollo de la industria electrónica moderna.
1, principio técnico de la placa de circuito con orificio enterrado ciego HDI
HDI, significa interconexión de alta-densidad. La placa de circuito con orificio ciego enterrado HDI, como su nombre indica, es una placa de circuito que utiliza tecnología de micro orificio enterrado ciego para aumentar significativamente la densidad de distribución de los circuitos. Satisface la demanda de una mayor integración y un mejor rendimiento eléctrico en productos electrónicos mediante la construcción de estructuras de interconexión especiales dentro de placas PCB multi-capas.
(1) El misterio de los agujeros ciegos y los agujeros enterrados
Los orificios ciegos son orificios que se conectan desde la superficie de una PCB al circuito interno, pero no penetran toda la placa PCB. Es como un pasaje subterráneo oculto, que conecta estrechamente el cableado de la superficie de la PCB con el cableado interno, acortando efectivamente la distancia de transmisión de la señal, reduciendo la interferencia de la señal y mejorando en gran medida la integridad de la señal. En placas de circuito impreso, como las placas base de teléfonos móviles, que requieren una utilización del espacio y un procesamiento de señales casi estrictos, los agujeros ciegos desempeñan un papel insustituible para lograr conexiones eléctricas eficientes en espacios extremadamente limitados. Su apertura suele ser extremadamente pequeña, normalmente entre 0,1-0,3 mm, para cumplir con los estrictos requisitos del cableado de alta densidad.
Los agujeros enterrados son agujeros profundos dentro de la PCB, que conectan diferentes capas de circuitos internos sin extenderse a la superficie de la PCB. Es como un puente estable, que construye rutas de conexión eléctrica estables dentro de PCB multi-capas y desempeña un papel crucial para lograr funciones de circuitos complejos. En las placas base de servidores de gama alta- y otras PCB que requieren un alto rendimiento eléctrico y estabilidad, se utilizan orificios enterrados para conectar múltiples capas de energía y señales, lo que garantiza una distribución de energía estable y una transmisión de señal confiable. Su apertura también es relativamente pequeña, similar a los agujeros ciegos, en su mayoría en el rango de 0,1-0,3 mm, para adaptarse a la tendencia de desarrollo del cableado de alta densidad.
(2) Tecnologías clave para lograr una interconexión de alta-densidad
Para crear estas intrincadas estructuras de agujeros ciegos enterrados, las placas de circuito de agujeros ciegos enterrados HDI han adoptado una serie de medios tecnológicos avanzados. La tecnología de perforación láser es una de las mejores y utiliza rayos láser de alta-densidad de energía para perforar con precisión pequeños agujeros en placas de PCB, con diámetros tan pequeños como decenas de micrómetros. Este método de perforación de alta-precisión puede cumplir con los estrictos requisitos de las placas de circuito HDI para el procesamiento de microagujeros, sentando las bases para lograr un cableado de alta-densidad. Las técnicas de procesamiento de luz o plasma también se utilizan comúnmente para ayudar en la formación de poros más pequeños, mejorando aún más la densidad de la imagen original.
Después de la perforación, el proceso de galvanoplastia se convierte en un paso clave para lograr la conexión eléctrica. Al recubrir uniformemente una capa de metal (generalmente cobre) en la pared del orificio, los orificios ciegos y enterrados pueden conducir corriente de manera efectiva, lo que garantiza una transmisión de señal fluida entre diferentes capas. Además, la tecnología de laminación presiona firmemente varias capas de materiales de PCB con circuitos y orificios para formar una estructura completa de placa de circuito interconectada de múltiples capas, lo que garantiza la resistencia mecánica y el rendimiento eléctrico de toda la placa de circuito.
2, proceso de fabricación de la placa de circuito con orificio enterrado ciego HDI
El proceso de fabricación de las placas de circuitos con orificio ciego enterrado HDI es complejo y preciso, y requiere equipos de alta precisión y un estricto control del proceso. Cada eslabón tiene un impacto decisivo en la calidad y el rendimiento del producto.
(1) Método en capas - la piedra angular de la construcción de estructuras complejas
Los tableros HDI generalmente se fabrican mediante el método de apilamiento. El método de capas es como construir un -edificio de gran altura, apilando las capas una por una, aumentando la complejidad del cableado y las conexiones para cada capa. Cuantas más capas haya, mayor será el nivel técnico de la tabla. Una placa HDI normal es básicamente una capa única-, que forma una estructura de agujero ciego simple a través de una capa única-, que conecta la capa exterior y la capa interior adyacente. Es adecuado para productos electrónicos que no requieren una gran complejidad de circuitos pero que tienen ciertos requisitos de utilización del espacio, como pulseras inteligentes, auriculares Bluetooth simples, etc.
El IDH de alto orden utiliza dos o más técnicas de estratificación. Tomando la capa de segundo-orden como ejemplo, no solo incluye agujeros ciegos de primer-orden conectados desde la capa exterior a la capa interior adyacente, sino que también añade agujeros ciegos de segundo-orden conectados desde la capa exterior a la capa más profunda a través de la capa intermedia, así como las correspondientes estructuras de agujeros enterrados. Esta estructura más compleja puede lograr conexiones de circuitos más ricas y es adecuada para productos electrónicos que requieren alta integridad de señal y densidad de cableado, como teléfonos inteligentes, tabletas, etc. Con el aumento adicional en el número de capas, las placas HDI de alto-orden con tres o más capas pueden cumplir con los requisitos finales de los productos electrónicos de alta-gama para una densidad de cables ultra-alta y un buen rendimiento eléctrico, y se usan ampliamente en campos como equipos de comunicación 5G, placas base de servidores- de alta gama, equipos electrónicos aeroespaciales, etc.
(2) Apilamiento de orificios, llenado de galvanoplastia y perforación directa con láser - procesos clave para mejorar el rendimiento
Además del método de capas, el HDI de alto-orden también adoptará una serie de tecnologías de PCB avanzadas para mejorar aún más el rendimiento. La tecnología de orificios de apilamiento es el proceso de apilar verticalmente múltiples orificios ciegos o enterrados, lo que aumenta la cantidad de puntos de conexión entre diferentes capas y mejora la flexibilidad y densidad del cableado. El llenado de orificios galvanizados es el proceso de llenar completamente el orificio con metal después de taladrar y galvanizar. Esto no solo mejora la conductividad del orificio, sino que también mejora la adaptación de impedancia durante la transmisión de la señal, lo que reduce la reflexión y la diafonía de la señal, lo cual es particularmente importante para la transmisión de señales de alta-velocidad.
La tecnología de perforación directa por láser utiliza la alta densidad de energía de los láseres para perforar agujeros directamente en placas de PCB parcialmente procesadas sin la necesidad de moldes de perforación prefabricados, lo que mejora en gran medida la precisión y la eficiencia del procesamiento. Al mismo tiempo, también puede lograr un procesamiento de apertura más pequeña, satisfaciendo la creciente demanda de cableado de alta-densidad en placas de circuitos HDI.
(3) Estricto control de calidad y proceso de prueba.
Debido al complejo proceso de fabricación y los requisitos de alta precisión de las placas de circuitos con orificio ciego enterrado HDI, cualquier pequeño defecto puede provocar una disminución en el rendimiento o incluso el desperdicio de toda la placa de circuito. Por lo tanto, es necesario implementar estrictos procesos de prueba y control de calidad durante el proceso de fabricación. Desde la adquisición de materias primas, se lleva a cabo un estricto control de calidad en materiales como laminados revestidos de cobre-y láminas de cobre para garantizar que sus propiedades eléctricas y mecánicas cumplan con los estándares.
Durante el proceso de producción se deben realizar las inspecciones correspondientes a cada proceso crítico completado. Por ejemplo, después de perforar, se utilizarán equipos como microscopios para inspeccionar el tamaño, la precisión posicional y la calidad de la pared del agujero; Después de la galvanoplastia, se debe probar el espesor, la uniformidad y la adherencia del recubrimiento. Después de completar toda la producción de la placa de circuito, se llevarán a cabo pruebas integrales de rendimiento eléctrico, incluidas pruebas de conductividad, pruebas de resistencia de aislamiento, pruebas de impedancia, etc., para garantizar que la placa de circuito pueda cumplir con los requisitos de diseño y funcione de manera estable y confiable.