1, Übersicht über HDI-Blindloch-Leiterplatten und Mikroporen
(1) Eigenschaften der HDI-Blindloch-Leiterplatte
DerHDISackloch-Leiterplatten verbessern die Verdrahtungsdichte erheblich, reduzieren die Größe und das Gewicht der Leiterplatte und verbessern die elektrische Leistung durch Sackloch-Technologie (Löcher, die sich von der Oberfläche bis zu einer bestimmten Tiefe erstrecken, aber nicht in die Innenschicht eindringen) und vergrabene Löcher (Löcher in der Innenschicht, um verschiedene Schaltkreise der Innenschicht zu verbinden). Diese Art von Leiterplatte wird häufig in elektronischen Geräten wie Smartphones, Tablets und High-End-Servern verwendet und erfüllt die Anforderungen moderner elektronischer Geräte an eine kompakte Struktur und eine schnelle Signalübertragung.
(2) Die Bedeutung von Mikroporen
Unter Mikroporen versteht man winzige Poren mit einem Durchmesser von weniger als 0,1 mm, die die Kernelemente für die Erzielung einer hochdichten Verbindung in HDI-Leiterplatten darstellen. Mikroporen können auf begrenztem Raum mehr elektrische Verbindungen herstellen, wodurch Signalübertragungswege kürzer und effizienter werden, Verzögerungen und Verluste bei der Signalübertragung reduziert und die Gesamtleistung elektronischer Geräte verbessert werden. In 5G-Kommunikationsgeräten sorgt beispielsweise die Anwendung einer großen Anzahl von Mikroporen für eine stabile Übertragung von Hochgeschwindigkeitssignalen und erfüllt damit die strengen Anforderungen der 5G-Kommunikation für Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeitssignalverarbeitung.
2, Der gängige Prozess der Mikrolochbearbeitung
(1) Laserbohrtechnologie
Prinzip: Beim Laserbohren wird ein Laserstrahl mit hoher Energiedichte verwendet, um das Material einer Leiterplatte zu bestrahlen, wodurch das Material sofort verdampft oder schmilzt und dadurch Mikroporen entsteht. Zu den gängigen Lasertypen gehören Ultraviolettlaser, Kohlendioxidlaser usw. Aufgrund seiner kürzeren Wellenlänge verfügt der Ultraviolettlaser über eine höhere Energiedichte und eine bessere Fokussierungsleistung, wodurch er sich für die Bearbeitung von hochpräzisen Mikroporen mit kleiner Apertur und für die Erzielung einer qualitativ hochwertigen Mikroporenbearbeitung auf verschiedenen Materialien eignet.
Vorteile: Die Laserbohrtechnologie bietet eine hohe Flexibilität und kann Mikrolochbearbeitungen auf verschiedenen komplex geformten Leiterplatten durchführen, ohne durch mechanische Bearbeitung eingeschränkt zu sein. Es verfügt über eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit und kann in kurzer Zeit eine große Anzahl von Mikroporen erzeugen, wodurch es für die Produktion im großen Maßstab geeignet ist. Darüber hinaus hat das Laserbohren nur minimale thermische Auswirkungen auf die umgebenden Materialien, wodurch thermische Schäden an der Lochwand effektiv reduziert und die Qualität und Genauigkeit der Mikroporen sichergestellt werden.
Anwendungsfall: Bei der Herstellung von HDI-Motherboards für Smartphones wird häufig die Laserbohrtechnologie eingesetzt, um eine große Anzahl von Mikrolöchern mit Öffnungen zwischen 0,05 mm-0,1 mm zu erzeugen, wodurch eine hochdichte Verkabelung des Motherboards erreicht und die elektrischen Verbindungsanforderungen zwischen zahlreichen Chips und Komponenten im Telefon erfüllt werden.
(2) Mechanische Bohrtechnik
Prinzip: Beim mechanischen Bohren wird ein Bohrer mit kleinem Durchmesser verwendet, um das Material der Leiterplatte durch Hochgeschwindigkeitsrotation zu schneiden und so Mikrolöcher zu bohren. Dieses Verfahren ähnelt herkömmlichen Bohrmethoden, erfordert jedoch eine äußerst hohe Präzision des Bohrers und Stabilität der Werkzeugmaschine.
Vorteile: Die mechanische Bohrtechnologie ist relativ einfach, kostengünstig und bietet bestimmte Vorteile für die Mikrolochbearbeitung mit relativ großen Lochdurchmessern (z. B. 0,08 mm - 0,1 mm), die keine besonders hohe Lochgenauigkeit erfordern. In bestimmten Einzelfällen kann maschinelles Bohren wirtschaftlich mit anderen Bearbeitungstechniken kombiniert werden.
Einschränkungen: Beim mechanischen Bohren gibt es bestimmte Einschränkungen aufgrund der Durchmesserbeschränkung des Bohrers und des Einflusses der Schnittkraft, was die Bearbeitung kleiner Poren (weniger als 0,05 mm) erschwert. Darüber hinaus können während der Bearbeitung Probleme wie raue Lochwände und Grate auftreten, die ein anschließendes Polieren und Bearbeiten erfordern, was den Prozessablauf und die Kosten erhöht.
(3) Plasmaätzprozess
Prinzip: Beim Plasmaätzverfahren werden hochenergetische Partikel im Plasma genutzt, um chemische Reaktionen mit Leiterplattenmaterialien einzugehen, unerwünschte Materialien zu entfernen und Mikroporen zu bilden. Während des Ätzprozesses können die Ätzgeschwindigkeit und -tiefe durch die Steuerung der Plasmaparameter wie Gasart, Druck, Leistung usw. präzise gesteuert werden.
Vorteile: Die Plasmaätztechnologie ermöglicht eine hochpräzise Bearbeitung von Mikrolöchern mit glatten Lochwänden, ohne Grate und guter Materialselektivität und ermöglicht eine präzise Ätzung verschiedener Materialschichten. Besonders geeignet für Anwendungsszenarien mit extrem hohen Anforderungen an die Lochwandqualität, wie zum Beispiel HDI-Leiterplatten für High-End-HF-Schaltungen.
Nachteile: Dieses Verfahren ist mit hohen Ausrüstungskosten, komplexen Verarbeitungsverfahren und einer relativ geringen Produktionseffizienz verbunden, was seine Anwendung im großen Maßstab einschränkt. Darüber hinaus gelten für das Plasmaätzen strenge Umweltanforderungen und es sind spezielle Abgasbehandlungsgeräte erforderlich.