جدول المحتويات
ما هي تقنية ميكروفيا؟
تقنية ميكروفيا is a core process in modern high-density interconnect (HDI) printed circuit board manufacturing. It involves creating tiny conductive holes—typically less than 150 microns (0.15mm) in diameter—using laser drilling or other advanced methods. Compared to traditional mechanical drilling, microvia technology enables smaller apertures (as small as 0.05mm), higher positional accuracy (±0.01mm), and finer wiring density. This makes it possible to achieve high-density interconnections in complex PCB designs with 18 or more layers.
يتم تصنيف تقنية الميكروفيا بشكل أساسي إلى ثلاثة أنواع:
- الشقوق العمياء (من الطبقات الخارجية إلى الطبقات الداخلية، ولكن ليس من خلال اللوح بأكمله)
- الأسلاك المدفونة (بالكامل بين الطبقات الداخلية)
- من خلال الشقوق (اختراق جميع الطبقات)
في مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المكونة من 18 طبقة، غالبًا ما يتم الجمع بين هذه الأنواع من الميكروفينات لتحسين حلول التوجيه وسلامة الإشارة.
المزايا الأساسية لتقنية ميكروفيا
- تحسين استخدام المساحة بشكل كبير – Microvias reduce aperture sizes to 1/4 or less of traditional drills, freeing up more routing space.
- أداء نقل الإشارة المحسّن – Shorter interconnect paths minimize signal attenuation and delay, especially critical for high-frequency applications.
- مرونة أكبر في توصيلات الطبقات – Supports any-layer HDI (Any Layer HDI), increasing design freedom.
- تمكين تصغير حجم المنتج – Critical for thin and lightweight modern electronics (e.g., smartphones, wearables).
- إدارة حرارية أفضل – Microvia arrays can act as thermal channels, improving heat dissipation in multilayer PCBs.
اعتبارات رئيسية لتصميم الميكروفيلم في مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المكونة من 18 طبقة
يتطلب الحصول على وصلات بينية عالية الجودة في تصميمات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المكونة من 18 طبقة هندسة دقيقة:
1. التحكم الدقيق والمحاذاة الدقيقة من طبقة إلى أخرى
- المشكلة: مع زيادة عدد الطبقات، يمكن أن تتسبب أخطاء المحاذاة التراكمية في سوء محاذاة ميكروفيا.
- الحل: Use high-precision laser drilling equipment (±5μm repeatability), real-time X-ray inspection for calibration, and incorporate process compensation in design.
2.عن طريق جودة الجدار وتوحيد الطلاء
- المشكلةقد تعاني الميكروفيات عالية نسبة العرض إلى الارتفاع من التصفيح غير المتساوي أو الخشونة عبر الجدران.
- الحلتحسين معلمات الليزر (عرض النبضة، الطاقة)، وتطبيق عمليات الطلاء التدريجي، واستخدام المواد المضافة لتحسين سيولة الطلاء.
3.الإجهاد الحراري والموثوقية
- المشكلةيمكن أن يؤدي عدم تطابق CTE (معامل التمدد الحراري) في الهياكل متعددة الطبقات إلى تشقق الميكروفونات أثناء التدوير الحراري.
- الحل: اختر مواد ذات CTE متطابقة، واستخدم الطلاء المملوء عبر الهواء، وحسّن معلمات تسوية اللحام بالهواء الساخن (HASL).
التحديات والحلول الشائعة في تصميم الميكروفيا الدقيقة
المشكلة 1: الأخطاء الموضعية في الميكروفيلم التي تؤثر على موثوقية الوصلة البينية
الحل:
- استخدام أنظمة تحديد المواقع البصرية (OPS) مع التصوير المباشر بالليزر (LDI).
- اتبع قاعدة نسبة 1:1 عبر إلى الوسادة في التصميم.
- تنفيذ المراقبة الإحصائية للعمليات (SPC) لمراقبة دقة الحفر.
المشكلة 2: صعوبة في تصفيح الميكروفيات ذات النسب الجانبية العالية
الحل:
- تطبيق الطلاء العكسي النبضي لتوحيد أفضل للثقب العميق.
- استخدام محاليل الطلاء عالية التشتت المتخصصة.
- تنفيذ الطلاء بمساعدة التفريغ لضمان التغلغل الكامل للمواد الكيميائية.
الإصدار 3: تشوه الميكروفينات الدقيقة بعد التصفيح المتعدد
الحل:
- تحسين دورات التصفيح (زيادة درجة الحرارة والضغط المتدرجة).
- اختر المواد مسبقة التجهيز منخفضة التدفق الراتنجي وعالية التدفق الراتنجي.
- حساب انكماش المواد في التصميم مع التعويض المناسب.
تطبيقات الصناعة والاتجاهات المستقبلية
تلعب تقنية Microvia دورًا حاسمًا في التطبيقات المتقدمة:
- اتصالات الجيل الخامس 5G – Interconnects for millimeter-wave antenna arrays.
- الحوسبة عالية الأداء (HPC) – 3D integration in multi-chip modules (MCMs).
- إلكترونيات السيارات – High-reliability interconnects for ADAS systems.
- الإلكترونيات الطبية – Ultra-dense interconnects in implantable microdevices.
مع تطور ركائز الدوائر المتكاملة وتقنيات النظام في الحزمة (SiP)، تتقدم تقنية الميكروفيا الدقيقة نحو:
- Smaller sizes (≤50μm)
- نسب أبعاد أعلى (> 15:1)
- Tighter spacing (≤100μm pitch)
قد تدفع تقنيات الحفر الهجينة بالليزر والبلازما الناشئة هذه الحدود إلى أبعد من ذلك.
الخاتمة
Microvia design in 18-layer PCBs represents the pinnacle of modern interconnect technology, enabling macro-level performance breakthroughs through micro-scale precision engineering. Mastering microvia technology requires balancing design innovation with manufacturability—leveraging its high-density advantages while ensuring process feasibility and long-term reliability. With continuous advancements in materials and fabrication techniques, microvia technology will play an even more central role in next-generation electronics, driving progress toward higher performance, smaller form factors, and lower power consumption.
AR 
EN 
PT 
DE