Dengan peningkatan permintaan pasaran bagiPCB HDI (sambungan ketumpatan tinggi), keperluan yang terhasil daripada pasaran turut meningkat. Namun begitu, aliran proses tradisional mempunyai beberapa kelemahan termasuk kerumitan, kos yang tinggi, kitaran pengeluaran yang panjang dan OTD (penghantaran tepat pada masanya) yang rendah. Untuk mengurangkan kos, memendekkan aliran proses dan memendekkan tempoh pengeluaran, teknologi pengisian lubang buta telah berkembang daripada teknologi pengisian lubang buta penyaduran titik sebelum ini kepada teknologi pengisian lubang buta penyaduran panel pada masa kini. Teknologi penyaduran lubang buta jenis baharu ini bukan sahaja mampu mengurangkan kos pengeluaran malah meningkatkan kualiti papan HDI. Selain itu, ia juga dapat menyumbang kepada peningkatan OTD, sekali gus memberikan peluang kepada pengeluar untuk berkhidmat kepada lebih ramai pelanggan yang tidak sabar.
Pelanggan PCB HDI yang berbeza mempunyai keperluan reka bentuk yang berbeza, aliran proses pengeluaran yang munasabah mesti dipatuhi untuk mengawal kos dan memastikan kualiti. Artikel ini akan memaparkan dan membincangkan beberapa jenis aliran proses PCB HDI melalui analisis pelbagai jenis papan HDI.
Perbandingan antara aliran proses pengisian lubang buta penyaduran titik dan pengisian lubang buta penyaduran panel
Berbanding dengan proses pengisian lubang buta penyaduran titik, pengisian lubang buta penyaduran panel mengikuti proses yang jauh kurang rumit di mana lubang buta diisi melalui penyaduran dengan larutan profesional. Berikut ialah proses pengisian lubang buta penyaduran titik:
Berdasarkan perbandingan antara rajah keratan bagi pengisian lubang buta dengan penyaduran titik dan pengisian lubang buta dengan penyaduran panel (Rajah 2), jelas menunjukkan bahawa tembaga pada lubang buta dalam kaedah pertama jauh lebih tebal berbanding kaedah kedua. Tembaga berlebihan perlu digosok dengan tali pengamplas yang mempunyai daya tarikan kuat pada penutup tembaga, yang menyebabkan litar longgar atau malah sekerap.
Walau bagaimanapun, selepas penyaduran panel dengan pengisian lubang buta, kuprum pada lubang buta adalah begitu seragam sehingga tiga langkah boleh diabaikan termasuk grafik penyaduran lubang buta, pengelupasan filem dan penggosokan dengan tali pinggang pelelas, yang menghasilkan aliran proses yang lebih pendek dan pengurangan kos pengeluaran bagi mengelakkan sekerap yang disebabkan oleh tali pinggang pelelas.
Teknologi Pengisian Lubang Buta Penyaduran Atas Panel
Teknologi pengisian lubang buta dengan penyaduran panel berasaskan modul pengisian super. Untuk penyaduran kuprum, kadar pemendapan elektrod di bahagian bawah lubang buta adalah lebih tinggi berbanding di permukaan. Taburan tiga jenis agen pendarfluor di bahagian bawah dan di permukaan lubang buta ditunjukkan dalam Rajah 3.
Menurut sifat agen pendapan pendaran dan prinsip elektrokimia, prinsip fungsi agen pendaran ini adalah:
- a. Oleh kerana agen perata mempunyai cas positif, ia mudah diserap pada bahagian tepi lubang yang mempunyai cas paling negatif dan ia hilang secara perlahan. Oleh itu, kepekatan agen perata berkurangan di bahagian dasar lubang.
- b. Agen perata berupaya mengurangkan pengutuban, menggalakkan pemendapan kuprum, dan memperhalus butiran. Ia berkumpul di kawasan ketumpatan dengan arus rendah dengan kadar penyebaran yang cepat sehingga kepekatan agen pemecut secara beransur-ansur meningkat di bahagian bawah lubang.
- c. Di tepi lubang dengan elektrik negatif dengan perolakan paling kuat, bahan perata akan menghentikan tepi lubang dan bukannya perencat.
Aplikasi Pengisian Lubang Buta Panel-Plating pada Lapisan Dalam Papan HDI
Teknologi pengisian lubang buta dengan penyaduran panel digunakan secara meluas pada lubang buta dalam papan HDI. Walau bagaimanapun, jenis papan HDI yang berbeza perlu dipadankan dengan aliran proses yang berbeza supaya aliran proses yang sesuai mesti dipilih berdasarkan keperluan pelanggan yang berbeza.
Menurut takrif pesanan papan HDI, setiap pembuatan lubang buta boleh dianggap sebagai satu pesanan papan HDI. Berdasarkan teknologi semasa, penjanaan setiap pesanan dalam papan HDI memerlukan satu susunan lapisan (stack up), yang bermaksud selagi susunan lapisan akhir diambil kira, ia dipanggil penyaduran panel dengan pengisian lubang buta dalam satah dalaman papan HDI.
• Papan HDI dengan hanya lubang buta pada satah dalaman
Papan HDI dengan hanya lubang buta pada lapisan dalaman merujuk kepada papan HDI yang hanya mempunyai lubang buta untuk disambungkan dengan litar lain daripada lapisan lain. Susunan lapisan ditunjukkan dalam Rajah 4.
Untuk papan dengan Reka Bentuk A, lubang buta tidak perlu diisi atau diratakan sepenuhnya asalkan penyaduran kuprum yang mencukupi telah disiapkan. Untuk papan dengan Reka Bentuk B, lubang buta mesti diisi sepenuhnya dan diratakan.
Apabila lubang buta tidak perlu diisi atau diratakan, parameter penyaduran yang digunakan mampu memastikan tembaga lubang buta memenuhi keperluan yang berkaitan dan memastikan ketebalan gangsa dalaman berada dalam julat 17.1μm hingga 34.3μm. Apabila lubang buta perlu diisi dan diratakan, parameter penyaduran yang digunakan mampu memastikan kedua-dua penyempurnaan pengisian dan perataan serta ketebalan gangsa dalaman melebihi 34.3μm. Oleh sebab lubang buta tidak perlu diisi atau diratakan bagi lubang bukan tindanan sehingga aliran proses penyingkiran tembaga tidak diperlukan, apabila ketebalan tembaga dalaman dikehendaki 34.3μm, lubang buta pada lapisan dalaman dihasilkan sebagai lubang isian. Berdasarkan dua jenis papan HDI yang disebutkan di atas, aliran proses mengikut ketebalan tembaga dalaman yang berbeza adalah seperti berikut:
1). Reka bentuk lubang buta tanpa penumpukan: dengan ketebalan tembaga dalaman 17.1μm
2). Reka bentuk lubang buta bertindan: dengan ketebalan tembaga dalaman 17.1μm
3). Apabila ketebalan tembaga dalaman mencapai 17.1μm, lubang buta diisi dan diratakan dalam reka bentuk lubang susun dalaman dan reka bentuk lubang tidak bersusun.
Berdasarkan analisis di atas, apabila lubang buta dalaman direka secara bertindan, parameter pengisian yang agak besar mesti digunakan untuk memastikan lubang buta diisi dan diratakan. Kemudian tembaga perlu dipotong kepada ketebalan yang dikehendaki. Oleh itu, antara tiga aliran proses yang disebutkan di atas, dengan melaraskan parameter pengisian lubang, ketebalan tembaga permukaan boleh dikawal.
• Papan HDI dengan kedua-dua lubang buta dan lubang tertanam pada lapisan dalam
Jenis papan HDI ini boleh diklasifikasikan sebagai: lubang buta dan tertanam tanpa penumpukan, lubang buta bertindih dan lubang tertanam tanpa penumpukan, lubang tertanam bertindih dan lubang buta tanpa penumpukan, lubang buta dan tertanam bertindih.
Untuk jenis papan HDI ini, tahap pengisian dan perataan lubang buta mesti dipertimbangkan dan keperluan tembaga pada lubang tertanam mesti dipenuhi. Biasanya, ketebalan tembaga dalaman bagi jenis ini ialah 34.3μm.
Pengisian lubang buta dengan penyaduran panel hanya boleh digunakan untuk menghasilkan papan dengan nisbah ketebalan-ke-jejari kurang daripada 6:1. Namun, bagi papan dengan nisbah ketebalan-ke-jejari melebihi 6:1, proses penyaduran lubang mesti dilaksanakan untuk memenuhi keperluan sepadan bagi tembaga lubang buta. Oleh itu, lubang buta dan lubang tertanam perlu dihasilkan secara berasingan, iaitu lubang buta perlu diisi dan diratakan terlebih dahulu dan lubang tertanam kemudian disadur melalui proses penyaduran lubang.
Oleh kerana semua lubang buta dihasilkan untuk diisi dan diratakan, sama ada lubang buta bertindan atau tidak tidak ada kaitan dengan reka bentuk aliran proses. Asalkan sama ada lubang tertanam adalah bertindan atau tidak bertindan telah ditentukan, itu sudah memadai. Aliran proses khusus adalah seperti berikut:
1). Nisbah ketebalan kepada jejari bagi lubang tertanam adalah kurang daripada 6:1 dengan lubang tertanam tidak bertindan.
2). Nisbah ketebalan kepada jejari bagi lubang tertanam adalah kurang daripada 6:1 dengan penumpukan lubang tertanam.
3). Nisbah ketebalan kepada jejari bagi lubang tertanam adalah lebih daripada 6:1 dengan lubang tertanam tidak bertindan.
4). Nisbah ketebalan kepada jejari bagi lubang tertanam adalah lebih daripada 6:1 dengan susunan bertindan lubang tertanam.
Berdasarkan aliran proses yang dipaparkan di atas, kaedah susun bertingkat dengan pengisian gel boleh digunakan sebagai ganti pengisian resin. PP dengan jumlah gel yang besar diperlukan dalam teknologi susun bertingkat dengan pengisian gel. Walaupun jenis PP ini jauh lebih mahal daripada PP biasa, proses pengeluaran dapat dijimatkan dan begitu juga resin yang digunakan. Dengan mengambil kira kos, teknologi ini dapat membantu mengurangkan HDI.Kos pengeluaran PCBdan masa.
