Memahami perbedaan inti antara lubang tembus, lubang buta, dan lubang terkubur adalah prasyarat inti untuk memecahkan masalah rendahnya hasil pelat lubang terkubur buta. Ketiganya sangat berbeda dalam hal definisi struktural, jalur proses, dan skenario yang berlaku, yang secara langsung menentukan kompleksitas produksi dan kinerja hasil papan sirkuit cetak.
Perbedaan definisi inti ketiga jenis lubang
Through hole: Pengeboran langsung dari lapisan atas ke lapisan bawah PCB, menembus seluruh ketebalan papan, dan keberadaan lubang ini dapat dilihat di semua lapisan. Ini adalah bentuk paling dasar dari lubang tembus pada PCB.
Lubang buta: dibor pada permukaan atas atau bawah PCB, hanya menghubungkan lapisan permukaan dengan lapisan dalam tertentu, tanpa menembus seluruh papan, dan lubang tidak dapat dilihat dari sisi lain papan.
Lubang terkubur: benar-benar tersembunyi di dalam PCB, hanya menghubungkan kabel antara dua atau lebih lapisan dalam, tidak meluas ke permukaan papan mana pun, dan keberadaan lubang sama sekali tidak terlihat dari permukaan papan.
Perbedaan proses dan prosedur manufaktur
| dimensi perbandingan | melalui lubang | lubang buta | Terkubur melalui |
|---|---|---|---|
| Metode pengeboran | Pengeboran mekanis konvensional, mengebor seluruh papan sekaligus | Pengeboran laser UV biasanya digunakan untuk mengontrol kedalaman pengeboran secara presisi | Pengeboran mekanis, pemrosesan pada papan inti independen sebelum laminasi |
| Waktu pemrosesan | Setelah semua proses laminasi selesai, bor lubang dan lapisi listrik sekaligus | Setelah kompresi lapisan yang sesuai selesai, bor lubang ke dalam dari permukaan luar | Pada tahap produksi papan inti bagian dalam, setelah rangkaian selesai, dilakukan pengeboran dan pelapisan listrik terlebih dahulu, dilanjutkan dengan laminasi berikutnya. |
| Kompleksitas proses | Hanya 1 kali pengeboran dan 1 kali elektroplating, dengan proses yang minimalis | Ketika pesanan HDI meningkat, setiap pesanan tambahan menghasilkan proses pengeboran laser dan pelapisan listrik tambahan | Pengeboran dan pelapisan listrik harus diselesaikan secara terpisah sebelum menekan setiap papan inti bagian dalam, dan pemrosesan tersegmentasi harus dilakukan |
| Kesulitan mencocokkan | Tidak ada persyaratan penyelarasan yang mendalam, risiko offset antar lapisan sangat rendah | Penyelarasan yang akurat dengan target bagian dalam diperlukan, dan setelah beberapa kali kompresi, akumulasi pembengkakan dan penyusutan dapat dengan mudah menyebabkan penyimpangan pori-pori | Hanya diproses di dalam papan inti independen, kesulitan penyelarasan lebih rendah daripada lubang buta, namun toleransi keseluruhan akan meningkat setelah kompresi multi-tahap |
Perbedaan ruang dan kinerja pengkabelan
Melalui lubang: Satu lubang menempati ruang kabel semua lapisan. Jika jarak pin di area BGA kurang dari 0,8 mm, akan sulit untuk mengeluarkan kipas sepenuhnya, dan desain dengan kepadatan tinggi akan sangat menyia-nyiakan area lapisan dalam.
Lubang buta: Ini hanya menempati ruang di permukaan dan lapisan dalam yang sesuai, dan dapat langsung dibor pada bantalan BGA (melalui proses lubang), mendukung chip kepadatan tinggi dengan pitch 0,5mm atau bahkan 0,4mm, sangat membebaskan ruang kabel permukaan.
Lubang terkubur: Tidak menempati ruang permukaan sama sekali, dan lapisan dalam memiliki tingkat kebebasan pemasangan kabel tertinggi. Ini dapat melanjutkan pengkabelan di atas dan di bawah lubang yang terkubur, dan merupakan struktur inti untuk mencapai kepadatan tertinggi pada papan HDI tingkat tinggi.
Akar inti penyebab rendahnya hasil pelat lubang yang terkubur secara buta
Sebagian besar pelat lubang terkubur buta dengan tingkat rendemen kurang dari 85% disebabkan oleh keterputusan antara desain dan manufaktur karena perbedaan karakteristik proses dari ketiga jenis lubang:
Rasio aspek yang berlebihan: Penggunaan mikropori non-standar secara membabi buta di bawah 0,1 mm selama desain, dengan rasio ketebalan dielektrik terhadap ukuran pori melebihi ambang batas keamanan industri sebesar 2:1, ketebalan lapisan tembaga yang tidak mencukupi di dasar lubang selama pelapisan listrik, dan risiko tinggi kerusakan sirkuit setelah sengatan termal.
Cacat pelapisan dan penyelarasan: Setelah beberapa kali penekanan, tidak ada kompensasi dinamis untuk ekspansi dan kontraksi papan, perpindahan lubang melebihi ± 0,03 mm, dan bantalan solder annular kurang dari 50 μm yang disyaratkan oleh standar IPC, menghasilkan potongan sirkuit terbuka batch.
Kurangnya kontrol proses: Pabrik-pabrik kecil mengabaikan proses penghilangan residu plasma, yang mengakibatkan sisa resin di dalam lubang setelah pengeboran laser. Daya rekat pelapisan tembaga tidak mencukupi, dan setelah penggunaan jangka panjang, lapisan tembaga terlepas dan terbuka, secara langsung meningkatkan tingkat kerusakan sebesar 25%.
Proses pelapisan listrik tidak konsisten: Pelapisan listrik DC biasa tidak dapat menembus jauh ke dasar lubang buta, dan ketebalan tembaga di dasar lubang kurang dari 10 μm. Setelah penyalaan dan pemanasan jangka panjang, resistansi lubang meningkat dan sirkuit rusak. Produsen yang tidak memiliki peralatan pelapisan listrik pulsa merasa sulit mempertahankan hasil yang stabil.
Rencana implementasi untuk meningkatkan tingkat hasil dengan cepat
Parameter lubang buta standar: lubang buta TOP-L2 dan BOT-L3 dipilih secara seragam dengan bukaan laser 0,15 mm, ketebalan medium tetap 0,12 mm, rasio aspek dikontrol dalam 1,2: 1, dan lubang mikro non-standar di bawah 0,1 mm ditolak.
Optimalkan struktur penumpukan: gunakan penumpukan universal TOP-GND-PWR-BOTTOM, letakkan tembaga kotak di area kosong lapisan dalam untuk menyeimbangkan kepadatan tembaga, dan gunakan lembaran semi-cured berperekat aliran rendah di area lubang terkubur untuk menghindari luapan resin dan penyumbatan lubang selama laminasi.
Hapus lubang buta yang berlebihan: Ganti lubang buta dengan array melalui lubang untuk jaringan listrik dan ground, dan hanya pertahankan lubang buta untuk sinyal diferensial berkecepatan tinggi, yang dapat mengurangi jumlah lubang buta sebesar 30%, sekaligus mengurangi biaya pemrosesan dan risiko proses.
Verifikasi Pra DFM: Selesaikan perhitungan rasio kedalaman terhadap diameter lubang tersembunyi yang terkubur di seluruh papan sebelum pengecoran, cegat posisi lubang yang berlebihan terlebih dahulu, dan hindari menemukan cacat batch hanya setelah seluruh papan dimasukkan ke dalam produksi.