Panduan Esensial Vias Tersembunyi dan Blind pada PCB Flex-Rigid HDI
Pendahuluan
Sejak digunakan pertama kali dalam peralatan militer yang sangat andal pada tahun 1980-an, PCB flex-rigid telah banyak digunakan dalam bidang high-tech. Hingga kini, papan flex-rigid telah menjadi salah satu topik penelitian panas dalam industri PCB. Dengan menggabungkan fungsi pendukung yang diberikan oleh papan rigid dan fungsi kepadatan tinggi serta fleksibilitas yang diberikan oleh papan fleksibel, papan flex-rigid mampu menyelesaikan pengakraban 3D dalam berbagai kondisi pengakraban, memenuhi persyaratan ringan, tipis, dan kecilnya produk elektronik. Oleh karena itu, papan flex-rigid memiliki luasnya bidang aplikasi.
Sebagian besar papan flex-rigid memiliki via tersembunyi (buried via) dan via samping (blind via). Saat memilih jenis PCB, Anda memiliki banyak kesempatan untuk memilih papan flex-rigid dengan via tersembunyi/samping, sehingga penting untuk mengetahui tentangnya sebelum penawaran harga.
Keuntungan dan Manfaat Papan Flex-Rigid
Kini, PCB flex-rigid banyak digunakan dalam aplikasi portabel, medis, dan militer. Di antara semua jenis PCB, PCB flex-rigid memiliki resistensi terkuat terhadap lingkungan aplikasi yang ekstrem, yang pada gilirannya akan membuat bidang aplikasinya semakin luas. Karena fitur fleksibelnya, ukuran ruang dan bobot sistem dapat diminimalkan dengan menerapkan pengakraban 3D.
Dalam hal desain papan flex-rigid, tren utamanya adalah penggunaan via samping/tersembunyi dan Interkoneksi Kepadatan Tinggi (HDI) pada papan flex-rigid. Karena terdapat banyak jenis PCB flex-rigid, konten berikut akan ditampilkan dengan contoh papan flex-rigid asymmetris 6 lapis.
Persiapan Bahan yang Teliti
Lapisan pertama dari papan flex-rigid asymmetris 6 lapis adalah papan fleksibel, sementara lima lapis lainnya adalah papan rigid. Jarak garis adalah 0,1 mm dan terdapat banyak via samping/tersembunyi di area rigid dan flex-rigid. Bahan dasar ditunjukkan dalam Tabel 1:
| Lapisan 3 dan 4 | Foil Tembaga Lapisan 2, 5 dan 6 | Lapisan 1 (fleksibel) |
| Lapisan dalam FR-4 dua sisi tembaga | Foil tembaga (satu sisi browning) | Papan kalender PI satu sisi tembaga |
Karena papan flex-rigid mudah mengalami delaminasi, lem akrilat harus dipilih sebagai pre-preg bagian asosiatif flex-rigid untuk memenuhi persyaratan kekuatan perekat. Untuk lapisan rigid, pre-preg bonding tanpa aliran (no flow bonding pre-preg) dipilih. Tabel 2 menunjukkan fitur pre-preg bonding tanpa aliran.
| Item Uji | Satuan | Kondisi Operasi | Indeks Performa |
|---|
| Nilai Standar | Nilai Perlindungan |
| Jumlah Aliran Resin | %
mm | TPC TM650 2.3.17.2 | <3.0
<1.0 | <3.0
<2.0 |
| Suhu Transisi Kaca | °C | DSC
TMA | 160
140 | >160
>155 |
CTE sumbu x
CTE sumbu y
CTE sumbu z | 10-6/°C | Suhu ruang ke Tg | 15
13
60 | <20
<15
<80 |
| Ekspansi sumbu z | % | 5°C-260°C | 4.5 | <4.0 |
| Kebakaran | | UL94
(C-96/20/65)+(C-96/40/90) | V-0
0.010-0.015 | V-0
<0.025 |
| Solder Float (260°C) | s | A | >180 | >120 |
| Kekuatan Peel | kgf/cm | A | 1.4-1.6 | >1.43 |
| Kekuatan Lentur | kgf/mm2 | A | 40-50 | <32.7 |
| Serapan Air | % | A | 0.01-0.14 | <0.20 |
Teknik Via Blind/Tersembunyi
• Metode lamination
Terdapat dua jenis metode lamination: lamination satu tahap dan lamination bertahap. Lamination satu tahap merujuk pada proses laminasi semua lapisan dalam sekaligus. Keuntungan dari metode ini adalah waktu pembuatan PCB yang lebih pendek dan biaya lebih rendah. Namun, posisi cover layer sulit diatur selama proses lamination, dan defect lamination, delaminasi, atau deformasi lapisan dalam tidak dapat ditemukan sampai PCB dilakukan etching. Sebaliknya, lamination bertahap merujuk pada laminasi lapisan fleksibel dan lapisan rigid secara terpisah, sehingga mengurangi kesulitan dalam positioning cover layer dan offset grafik pada lapisan dalam, serta defect lamination dapat ditemukan tepat waktu, memanfaatkan karakteristik bahan papan rigid dan fleksibel. Namun, dibandingkan lamination satu tahap, lamination bertahap memerlukan lebih banyak prosedur operasi, waktu lebih lama, dan bahan bantuan dengan biaya yang meningkat.
• Bahan
Untuk papan flex-rigid dengan via blind/tersembunyi, disarankan menggunakan lamination bertahap untuk memastikan kualitas via blind dan akurasi align yang tinggi. Lamination lapisan dalam dilakukan terlebih dahulu, kemudian diikuti lamination lapisan dalam-luar. Karet silicone digunakan sebagai bahan lamination dan film lepas PET digunakan sebagai pembersih cetakan pada kedua lamination tersebut.
• Teknik bor
NC drilling dan laser drilling diperlukan masing-masing dua kali pada papan flex-rigid asymmetris 6 lapis jenis ini, dan UV drilling digunakan pada pemboran via blind. Karena UV drilling adalah teknologi canggih dengan operasi yang relatif rumit, PCB house biasanya membebankan biaya tambahan yang wajar.
• Pembersihan PLASMA
Pembersihan plasma digunakan untuk menghilangkan kotoran pada dinding via papan flex-rigid. Pembersihan plasma mengikuti proses di mana plasma dengan status aktif tinggi menghasilkan reaksi gas-padat bersama dengan asam akrilat, poliamida, epoksi, dan serat kaca. Kemudian, gas yang dihasilkan dan plasma yang tidak bereaksi akan dihilangkan oleh pompa udara. Ini adalah reaksi fisiko-kimia yang rumit. Singkatnya, ada beberapa hal yang harus Anda ketahui tentang via tersembunyi/blind pada PCB flex-rigid HDI sebelum penawaran harga karena semua hal ini berkaitan erat dengan biaya, waktu konsumsi, dan kinerja produk Anda.
Sumber Berguna
• Hal yang Perlu Anda Ketahui tentang Vias Tersembunyi dan Blind
• Cara Mendesain Via Blind/Tersembunyi pada Sirkuit Digital Kecepatan Tinggi
• Layanan Fabrikasi PCB Flex-Rigid HDI dari PCBCart - Mulai dari 1 potong
