Комплексный анализ технологии печатных плат (PCB): типы, материалы, области применения и будущие тенденции.

Как важнейший компонент электронных устройств, печатная плата (PCB) служит нервным центром электронной системы, выполняя важные задачи по обеспечению механической поддержки и электрического соединения электронных компонентов. В связи с быстрым развитием электронных технологий, от тонких и легких портативных смартфонов до высокопроизводительных вычислений в центрах обработки данных, от высокоскоростной передачи данных в сетях 5G до сложного управления в системах автономного вождения автомобилей, различные сценарии применения предъявляют разнообразные требования к производительности, структуре и технологическому процессу печатных плат. Это привело к появлению широкого спектра типов печатных плат. Тщательное понимание различных характеристик печатных плат необходимо инженерам-электронщикам, исследователям и разработчикам, а также специалистам в смежных отраслях для оптимизации электронных разработок и повышения производительности продукции.

I. Технический анализ печатных плат по типу подложки.

(一) Жесткие печатные платы

Жесткие печатные платы, благодаря своей выдающейся механической стабильности и прочности, стали основным выбором для многих электронных устройств. Стекловолоконные материалы, такие как E-стекло и S-стекло, широко используются в производстве жестких печатных плат благодаря своим превосходным изоляционным свойствам и механической прочности. Среди них E-стекло отличается высокой экономичностью и широко применяется в электронных изделиях общего назначения; S-стекло, с другой стороны, обладает более высокой прочностью и модулем упругости, что делает его подходящим для областей с жесткими требованиями к механическим свойствам.

Жесткие печатные платы из полиимида (PI) обладают такими характеристиками, как высокая термостойкость (способность непрерывно работать при температуре выше 200 °C), высокая изоляция (с диэлектрической постоянной около 3) и превосходная химическая стабильность. Они часто используются в условиях высоких требований, например, в аэрокосмической и военной электронике. FR-4, как наиболее распространенный материал подложки для жестких печатных плат, представляет собой ламинированное стекловолокно, пропитанное эпоксидной смолой. Он обладает хорошими электрическими свойствами (с объемным сопротивлением более 10^14 Ом·см) и огнестойкостью (соответствует классу огнестойкости UL94V-0) и широко применяется в гражданской электронике, такой как компьютеры и устройства связи.

Композитные медно-плакированные ламинаты CEM-1 и CEM-3 обладают своими характеристиками. CEM-1, состоящий из комбинации стекловолоконного мата и бумажной основы, имеет относительно низкую стоимость и определенные электрические свойства, что делает его подходящим для экономичных потребительских электронных устройств. CEM-3, на основе стекловолоконного сердечника, отличается высокими показателями истончения и механической обработки и часто используется в миниатюрных электронных устройствах.

(II) Гибкие печатные платы (FPC)

Гибкие печатные платы (ГПП), благодаря своей уникальной способности к изгибанию и тонкости, занимают важное место в электронных устройствах с ограниченным пространством. Полиимид (ПИ) является одним из основных материалов для ГПП. Он обладает превосходной гибкостью (способен выдерживать миллионы циклов изгиба), высокой термостойкостью (с длительной рабочей температурой более 150 °C) и хорошими электрическими свойствами (с тангенсом диэлектрических потерь всего 0,002).

В гибких печатных платах также широко используются полиэфирные пленочные материалы, такие как полиэтилентерефталат (ПЭТ) и полиэтиленнафталат (ПЕН). Они обладают преимуществами низкой стоимости и хорошей технологичности, но несколько уступают полиимиду по термостойкости и электрическим свойствам. Ключевые параметры, измеряющие характеристики гибких печатных плат, такие как радиус изгиба и количество циклов изгиба, которые они могут выдержать, напрямую влияют на надежность и срок службы гибких печатных плат в практических приложениях.

(Три) Жестко-гибкие печатные платы

Жестко-гибкие печатные платы искусно сочетают в себе преимущества жестких и гибких печатных плат. В жестких зонах обычно используются те же материалы подложки, что и в жестких печатных платах, например, FR-4 или жесткие платы из полиимида (PI), для обеспечения необходимой механической поддержки и стабильности платы, гарантируя надежную установку электронных компонентов и электрических соединений. В гибких зонах используются гибкие материалы подложки, такие как гибкие пленки из полиимида (PI), для обеспечения возможности изгиба платы.

Ключевая технология жестко-гибких печатных плат заключается в процессе соединения жестких и гибких участков. К распространенным методам соединения относятся лазерная сварка и клеевое соединение. Надежность соединительных элементов и конструкция для снятия напряжений являются важными факторами, обеспечивающими работоспособность жестко-гибких печатных плат. Разумная конструкция позволяет эффективно предотвратить такие проблемы, как сбои в соединении или аномальная передача сигнала в процессе изгиба.

II. Технические характеристики печатных плат по количеству проводящих слоев

(1) Односторонние печатные платы

Односторонняя печатная плата, являющаяся базовым типом печатных плат, имеет медную фольгу только с одной стороны и реализует функции схемы посредством односторонней проводки. Ее схемная структура относительно проста, что делает ее подходящей для некоторых электронных устройств с низкими требованиями к функциональности, таких как простые платы управления бытовой техникой и платы для игрушек. Процесс производства односторонних печатных плат относительно прост и включает в себя в основном такие этапы, как травление медной фольги, нанесение паяльной маски и нанесение символов, а стоимость относительно низка. Однако из-за ограниченного пространства для проводки сложность схемы и функциональная расширяемость односторонних печатных плат несколько ограничены.

(二) Двусторонние печатные платы

Двухсторонняя печатная плата имеет медную фольгу с обеих сторон и обеспечивает электрическое соединение между двумя сторонами через переходные отверстия (металлизированные переходные отверстия). Процесс изготовления переходных отверстий обычно включает такие этапы, как сверление, химическое меднение и гальваническое покрытие, для обеспечения хорошей электропроводности внутренней стенки переходных отверстий. По сравнению с односторонними печатными платами, сложность схем и функциональные возможности двухсторонних печатных плат значительно улучшились, и они могут использоваться в материнских платах компьютеров, некоторых модулях коммуникационных устройств и т. д.

При проектировании двухсторонних печатных плат ключевыми аспектами являются планирование разводки проводников и расположение переходных отверстий. Разумная конструкция может эффективно снизить помехи сигнала и повысить целостность и стабильность передачи сигнала.

(Три) Многослойные печатные платы

Многослойные печатные платы имеют несколько проводящих слоев (обычно 4 слоя или более), разделенных изоляционными слоями (например, препрегами, полипропиленовыми листами). Помимо обычных сквозных отверстий, в многослойных печатных платах также широко применяются технологии глухих и скрытых переходных отверстий. Глухое переходное отверстие — это проводящее отверстие, которое проходит от поверхности печатной платы до определенного внутреннего слоя и не проникает на всю поверхность платы; скрытое переходное отверстие — это соединительное проводящее отверстие между внутренними слоями, не выступающее на поверхность печатной платы.

Применение технологий глухих и скрытых переходных отверстий эффективно уменьшает количество переходных отверстий на поверхности печатной платы и повышает плотность проводников и характеристики передачи сигнала. Многослойные печатные платы позволяют достичь высокой плотности проводников и высокой производительности передачи сигнала и широко используются в высокопроизводительных электронных устройствах, таких как материнские платы серверов, материнские платы смартфонов и высокопроизводительные видеокарты. В процессе производства многослойных печатных плат такие факторы, как процесс ламинирования, точность сверления и качество гальванического покрытия, оказывают существенное влияние на производительность и надежность печатной платы.

три,Ключевые технические характеристики печатных плат, классифицированных по специальным технологическим процессам.

(I) Высокочастотные печатные платы

Высокочастотные печатные платы в основном применяются в электронных устройствах, обрабатывающих высокочастотные сигналы, таких как беспроводная связь, радары и другие области. При передаче высокочастотных сигналов относительно часто возникают такие проблемы, как потери сигнала и фазовые искажения. Поэтому в высокочастотных печатных платах необходимо использовать специальные материалы для уменьшения потерь сигнала и повышения качества передачи сигнала.

Материал Роджерса — один из наиболее часто используемых материалов подложки для высокочастотных печатных плат. Он обладает чрезвычайно низкой диэлектрической постоянной (Dk может достигать примерно 2,2) и тангенсом угла диэлектрических потерь (Df может составлять всего 0,0009), что позволяет эффективно снизить потери сигнала и искажения в процессе передачи. Политетрафторэтилен (ПТФЭ) и его наполнители также часто используются в высокочастотных печатных платах, поскольку они обладают хорошими высокочастотными электрическими свойствами и химической стабильностью.

В процессе проектирования и изготовления высокочастотных печатных плат, помимо выбора материалов, решающее значение имеют такие аспекты, как компоновка схемы, согласование импедансов и электромагнитное экранирование. Разумная компоновка схемы позволяет уменьшить помехи между сигналами, точное согласование импедансов обеспечивает эффективную передачу сигнала, а эффективное электромагнитное экранирование предотвращает помехи от высокочастотных сигналов для окружающих цепей.

(二) Металлические печатные платы

Металлические печатные платы, благодаря своим превосходным теплоотводящим свойствам, стали идеальным выбором для мощных электронных устройств. К распространенным материалам металлических подложек относятся алюминиевые и медные. Алюминиевая подложка обладает хорошими теплоотводящими свойствами и относительно низкой стоимостью, и широко используется в таких областях, как светодиодное освещение и силовые модули. Медная подложка имеет более высокую теплопроводность (примерно в 1,6 раза выше, чем у алюминия) и подходит для случаев с чрезвычайно высокими требованиями к теплоотводу, например, для цепей управления мощными двигателями.

Принцип рассеивания тепла в печатных платах на основе металла заключается в быстром отводе тепла, выделяемого электронными компонентами, через металлическую подложку. Для повышения эффективности рассеивания тепла обычно между металлической подложкой и электронными компонентами добавляется теплопроводящий изоляционный слой, например, теплопроводящая силиконовая прокладка или теплопроводящий изоляционный клей. В процессе производства печатных плат на основе металла контроль толщины изоляционного слоя и прочность сцепления с металлической подложкой являются ключевыми факторами, обеспечивающими их производительность.

(Три) HDI-печатные платы (печатные платы с высокой плотностью межсоединений)

Высокоплотные межсоединительные печатные платы (HDI PCB), благодаря своей плотности проводников и миниатюризации, отвечают строгим требованиям современных электронных устройств к занимаемому пространству и производительности. Ключевые технологии HDI PCB заключаются в изготовлении микропереходных отверстий (Micro-Vias) и травлении тонких линий. Диаметр микропереходных отверстий обычно составляет менее 0,1 мм, и они изготавливаются с использованием передовых технологий, таких как лазерное сверление или плазменное травление.

Для травления тонких линий требуется высокоточное травильное оборудование и контроль технологического процесса, чтобы добиться тонкой проводки с шириной/шагом линии менее 30 мкм/30 мкм. В печатных платах с высокой плотностью межсоединений (HDI PCB) обычно используется технология послойного нанесения, обеспечивающая высокую плотность соединений за счет послойного наложения изоляционных и проводящих слоев. HDI PCB широко используются в миниатюрных электронных устройствах, таких как смартфоны, планшеты и носимые устройства, и являются одной из ключевых технологий для достижения высокой производительности и миниатюризации этих устройств.

Четвертое. Подложки для интегральных схем (платы-носители для интегральных схем)

Подложки для интегральных схем (платы-носители для ИС) в основном используются для упаковки микросхем, например, в корпусах BGA (Ball Grid Array), QFN (Quad Flat No-Lead) и FC (Flip Chip) и т. д. Подложки для ИС должны обладать характеристиками высокой плотности межсоединений и высокой точности для обеспечения надежного соединения между микросхемой и внешней схемой.
В процессе производства микросхемных подложек обычно используется многослойная конструкция платы, и предъявляются строгие требования к точности линий, размерам и расположению переходных отверстий. Одновременно с этим, при изготовлении микросхемных подложек необходимо учитывать управление теплоотводом и электрические характеристики для обеспечения стабильности и надежности работы чипа. С непрерывным развитием технологий производства микросхем требования к производительности и точности микросхемных подложек также постоянно возрастают.

Пять. Технические характеристики печатных плат, классифицированные по структуре проводящих переходных отверстий.

(I) Платы со сквозными отверстиями

Плата со сквозными отверстиями — один из наиболее распространенных типов печатных плат. Проводящие переходные отверстия в ней проходят от верхнего слоя к нижнему слою платы, а электрическое соединение между слоями достигается посредством процесса электролитического осаждения меди из переходных отверстий. Диаметр переходного отверстия и толщина медной стенки переходного отверстия являются важными параметрами, влияющими на его электрические характеристики и механическую прочность.
Больший диаметр переходных отверстий выгоден для установки подключаемых компонентов, но он занимает больше места для проводки; недостаточная толщина медных стенок переходных отверстий может привести к ненадежным электрическим соединениям. В процессе производства печатной платы с выводами точность сверления переходных отверстий и качество гальванического покрытия оказывают важное влияние на характеристики платы. Кроме того, для повышения надежности и влагостойкости в печатной плате с выводами можно также использовать процесс заполнения переходных отверстий, например, смолой.

(二) Платы с микропереходами

В печатных платах с микропереходами используются проводящие переходные отверстия малого диаметра (обычно менее 0,15 мм), такие как глухие микропереходы и скрытые микропереходы. Формирование микропереходов обычно осуществляется с помощью лазерного сверления или плазменного травления, и эти технологии позволяют изготавливать микропереходы с высокой точностью, что соответствует требованиям высокоплотной проводки.
Микропереходные отверстия на платах с микропереходными отверстиями имеют малый диаметр и большое количество, что позволяет обеспечить больше электрических соединений в ограниченном пространстве и повысить уровень интеграции и производительность печатной платы. В процессе проектирования и производства плат с микропереходными отверстиями необходимо учитывать процессы заполнения и обработки поверхности микропереходных отверстий для обеспечения их электрических характеристик и надежности.

(III) Слепые через доски

Проводящие переходные отверстия на платах с глухими переходными отверстиями простираются от поверхности платы только до определенного внутреннего слоя и не проникают на всю ее поверхность. Наличие глухих переходных отверстий позволяет уменьшить их количество на поверхности платы, повысить плотность проводников, а также снизить помехи сигналам в процессе передачи.
Процессы формирования глухих переходных отверстий включают лазерное сверление, гальваническое покрытие после механического сверления и т. д. Различные методы обработки по-разному влияют на качество и стоимость глухих переходных отверстий. При проектировании печатных плат с глухими переходными отверстиями необходимо разумно планировать их расположение и количество, чтобы в полной мере использовать их преимущества и улучшить характеристики платы.

(4) Платы с высокой плотностью межсоединений (HDI)

Платы с высокой плотностью межсоединений (HDI) характеризуются высокой плотностью межсоединений, малым диаметром переходных отверстий и тонкими линиями, и являются одной из ключевых технологий для достижения миниатюризации и высокой производительности электронных устройств. Помимо использования крошечных проводящих переходных отверстий, платы HDI также обеспечивают тонкую проводку с шириной/шагом линии менее 30 мкм/30 мкм благодаря технологии травления тонких линий.
В печатных платах HDI обычно используется технология послойного наращивания, обеспечивающая высокую плотность межсоединений за счет послойного наложения изоляционных и проводящих слоев. В процессе производства плат HDI предъявляются очень высокие требования к материалам, оборудованию и технологиям, и качество каждого звена необходимо строго контролировать для обеспечения производительности и надежности печатной платы.

Заключение

Являясь важной основой электронной техники, разнообразие типов и сложность технологий печатных плат обеспечивают прочную основу для инноваций и развития электронных устройств. От выбора материалов подложки до проектирования проводящих слоев, от применения специальных процессов до учета методов обработки поверхности, а также технических требований различных областей применения и особенностей структуры проводящих переходных отверстий — каждое звено содержит богатый технический подтекст.

В условиях непрерывного прогресса электронных технологий, таких как стремительное развитие новых технологий, например, искусственного интеллекта, Интернета вещей и больших данных, к производительности и функциям печатных плат будут предъявляться более высокие требования. В будущем технология печатных плат будет развиваться в направлении повышения плотности размещения компонентов, повышения производительности, снижения стоимости и улучшения экологической безопасности, постоянно способствуя миниатюризации, интеллектуальному и высокопроизводительному развитию электронных устройств. Инженерам-электронщикам и специалистам в смежных отраслях необходимо уделять пристальное внимание тенденциям развития технологии печатных плат, постоянно внедрять инновации и оптимизировать конструкции для удовлетворения растущих потребностей рынка и решения технических задач.

Часто задаваемые вопросы:

В1. Какие материалы обычно используются в качестве подложек для жестких печатных плат?

К распространенным материалам подложки для жестких печатных плат относятся стекловолокно (например, E-стекло, S-стекло и т. д.), полиимид (PI), FR-4 (огнестойкий медный ламинат, состоящий из эпоксидной смолы и стекловолоконной ткани), CEM-1 (композитный медный ламинат, содержащий стекловолоконный мат и бумажную основу) и CEM-3 (композитный медный ламинат с сердцевиной из стекловолокна).

В2. Почему гибкие печатные платы подходят для носимых устройств?

Гибкие печатные платы подходят для носимых устройств, поскольку их основные подложки, такие как полиимид (PI), полиэтилентерефталат (PET) и др., обладают хорошей гибкостью, позволяя им сгибаться, складываться и закручиваться в определенном диапазоне, что позволяет адаптироваться к сложным формам носимых устройств, повторяющим контуры человеческого тела. В то же время, они отличаются тонкостью и легкостью, не создавая чрезмерной нагрузки на пользователя и отвечая требованиям к компактности и комфорту носимых устройств.

В3. Каковы соответствующие функции жесткой и гибкой областей в жестко-гибкой печатной плате?

В жесткой зоне жестко-гибкой печатной платы в основном используются жесткие подложки из таких материалов, как FR-4 или полиимидные (PI) жесткие платы, обеспечивающие механическую поддержку и стабильность, гарантируя прочность печатной платы во время установки и эксплуатации. В гибкой зоне, с другой стороны, используются гибкие подложки из таких материалов, как гибкие полиимидные пленки, для обеспечения функции изгиба, что позволяет адаптироваться к изменениям формы устройства в различных сценариях использования и соответствовать требованиям сложных механических и электрических характеристик.

В4. В чем основные различия между односторонними и двухсторонними печатными платами?

Односторонняя печатная плата имеет медную фольгу только с одной стороны и используется для односторонней проводки. Ее схемная сложность относительно невелика, и она подходит для простых электронных устройств. Процесс производства прост, а стоимость низка, но ее функциональность и пространство для проводки ограничены. Двухсторонняя печатная плата имеет медную фольгу с обеих сторон, а электрическое соединение между двумя сторонами осуществляется через переходные отверстия (обычно металлизированные). Сложность схемы умеренная, и она может выполнять больше функций и иметь более широкий спектр применения, например, в материнских платах компьютеров, коммуникационных устройствах и т. д.

В5. Каковы функции глухих и скрытых переходных отверстий в многослойных печатных платах?

Скрытые переходные отверстия в многослойных печатных платах — это проводящие отверстия, которые простираются от поверхности до определенного внутреннего слоя и не проникают на всю толщину платы. Они могут использоваться для электрических соединений между конкретными слоями, уменьшая помехи сигнала и улучшая его целостность. Скрытые переходные отверстия — это соединения между внутренними слоями, не выступающие на поверхность. Они позволяют осуществлять межслойные соединения, не занимая поверхностного пространства, что способствует реализации высокоплотной проводки и повышению производительности и уровня интеграции печатной платы.

В6. Почему для высокочастотных печатных плат необходимо использовать специальные материалы?

Высокочастотные печатные платы в основном используются для обработки высокочастотных сигналов, таких как микроволновые и миллиметровые диапазоны частот, и сигналы подвержены потерям в процессе передачи. Для их изготовления используются специальные материалы, такие как материалы Роджерса, политетрафторэтилен (ПТФЭ) и керамические наполнители, поскольку эти материалы обладают низким значением диэлектрической проницаемости (Dk) и низким тангенсом угла диэлектрических потерь (Df), что позволяет эффективно снизить потери сигнала, обеспечить его целостность и соответствовать требованиям высокочастотной передачи сигналов.

В7. Для каких мощных электронных устройств подходят печатные платы с металлическим покрытием?

Металлические печатные платы подходят для различных мощных электронных устройств. Например, в силовых модулях во время работы выделяется большое количество тепла, и металлические печатные платы эффективно рассеивают его, обеспечивая нормальную работу. В светодиодных осветительных приборах они быстро рассеивают тепло, выделяемое светодиодами, повышая эффективность освещения и срок службы ламп. В схемах управления двигателями они помогают рассеивать тепло, выделяемое во время работы двигателя, обеспечивая стабильную работу схемы.

В8. Каковы основные технические характеристики печатных плат HDI?

Ключевые технические характеристики печатных плат HDI включают использование микропереходных отверстий (обычно менее 0,1 мм), которые формируются с помощью передовых технологий, таких как лазерное сверление и плазменное травление; тонкие линии (Fine Line), позволяющие обеспечить тонкую проводку с шириной/шагом линии менее 30 мкм/30 мкм; использование технологии наращивания для увеличения количества слоев и достижения высокой плотности межсоединений; а также хорошую совместимость с процессом поверхностного монтажа (SMT), что подходит для нужд миниатюрных электронных устройств.

В9. Какие типы поверхностных оловянных слоев используются для печатных плат с оловянным напылением?

К типам поверхностных оловянных слоев для печатных плат с оловянным напылением относятся чистое олово (Pure Tin), олово-свинцовый сплав (Tin-Lead Alloy) и бессвинцовое оловянное напыление, такое как Sn-Cu (олово-медный сплав), Sn-Ag-Cu (олово-серебро-медный сплав) и др. Бессвинцовое оловянное напыление постепенно получает все большее распространение в соответствии с требованиями охраны окружающей среды.

В10. Почему в высококачественных электронных устройствах часто используются печатные платы с золотым покрытием?

Позолоченные печатные платы часто используются в высококачественных электронных устройствах, поскольку металлическое золото, покрывающее их поверхность (разделенное на твердое и мягкое золото), обеспечивает хорошую электропроводность, снижает контактное сопротивление и гарантирует надежность электрических соединений. В то же время золото обладает превосходными антиокислительными свойствами, что позволяет эффективно противостоять коррозии окружающей среды и химической коррозии, продлевает срок службы печатной платы и отвечает строгим требованиям к надежности и стабильности, предъявляемым к высококачественным электронным устройствам, таким как аэрокосмическая техника, медицинское оборудование и базовые станции связи.

В11. На что следует обратить внимание при хранении печатных плат OSP?

Печатные платы с органической защитой от пайки (OSP) имеют обработанную поверхность органической защитной пленкой, предотвращающей пайку. Срок их хранения относительно короткий, поэтому следует уделять внимание предотвращению попадания влаги. Их следует хранить в сухом месте с низкой влажностью, чтобы избежать разрушения органической защитной пленки из-за влаги, что может повлиять на паяемость печатной платы. Одновременно необходимо также следить за чистотой поверхности, чтобы предотвратить попадание пыли и загрязнений на поверхность платы, что может повлиять на последующую пайку и эксплуатационные характеристики.

В12. Какие требования к производительности предъявляют компьютерные платы к печатным платам?

Компьютерные платы, такие как материнские платы, видеокарты и серверные платы, предъявляют высокие требования к высокоскоростной обработке и передаче данных на печатных платах. Они должны поддерживать высокоскоростные протоколы передачи сигналов, такие как шина PCI-E, интерфейсы USB и SATA. Они должны обладать хорошими электрическими характеристиками для обеспечения целостности и стабильности сигнала. Материнская плата должна интегрировать множество ключевых компонентов, таких как чипсет, микросхема BIOS, схема питания и т. д., что требует от печатной платы рациональной компоновки и высокого уровня интеграции. Серверные платы также должны поддерживать несколько процессоров и память большой емкости, что предъявляет более высокие требования к несущей способности и надежности печатной платы.

В13. Почему автомобильные платы должны обладать высокой надежностью?Автомобильные платы применяются в автомобильных электронных системах. В процессе движения транспортные средства сталкиваются с различными сложными условиями окружающей среды, такими как вибрация, удары и перепады высоких и низких температур (обычно требуется нормальная работа в диапазоне температур от -40°C до 125°C). Недостаточная надежность автомобильной платы может привести к сбоям в работе автомобильной электронной системы, влияя на нормальную работу транспортного средства и безопасность вождения. Поэтому автомобильные платы должны обладать высокой надежностью для обеспечения стабильной работы в суровых условиях.

В14. Какова роль подложки для интегральной схемы (платы-носителя для ИС) в упаковке микросхем?

В корпусировании микросхем подложка (плата-носитель микросхемы) в основном выполняет роль соединения чипа с внешней схемой. Например, такие методы корпусирования, как BGA (Ball Grid Array), QFN (Quad Flat No-Lead) и FC (Flip Chip), требуют надежного соединения через подложку микросхемы. Необходимо обеспечить высокую плотность межсоединений и высокую точность для удовлетворения требований к большому количеству передач сигналов между чипом и внешней схемой. В то же время необходимо учитывать управление теплоотводом и электрические характеристики, чтобы обеспечить эффективное рассеивание тепла, выделяемого во время работы чипа, и стабильную передачу сигнала, гарантируя нормальную работу чипа.

В15. Как формируются микропереходные отверстия на платах с микропереходными отверстиями?

Микропереходные отверстия на платах с микропереходными отверстиями обычно формируются с помощью лазерного сверления или плазменного травления. Лазерное сверление использует высокоэнергетический лазерный луч для облучения печатной платы, вызывая мгновенное испарение материала и образование микропереходных отверстий. Плазменное травление, с другой стороны, использует плазму для химической реакции с поверхностным материалом печатной платы с целью удаления ненужных частей, тем самым формируя микропереходные отверстия очень малого диаметра, такие как глухие микропереходные отверстия и скрытые микропереходные отверстия и т. д., для достижения высокой плотности проводки.