I prosessen med miniatyrisering og høy ytelse av moderne elektroniske enheter, er PCB-design og produksjonsteknologi stadig nyskapende. Blant dem,første-orden og andre-ordens blinde nedgravde hullteknologi, som et nøkkelmiddel for å forbedre PCB-ledningstettheten og elektrisk ytelse, får i økende grad utbredt oppmerksomhet.
Blind and Buried Holes: The Mystery of Internal Connections in printed circuit boards
blindhull
Blindhull er en type gjennomgående-hull som ikke trenger helt gjennom kretskortet, men bare forbinder ett av de ytre og indre lag av kretskortet. I flerlags trykte kretskort bidrar blinde hull til å redusere avstanden til signaloverføring, redusere signalforstyrrelser og forbedre signalintegriteten. Det spiller en viktig rolle i miniatyriseringsprosessen til elektroniske enheter, for eksempel trykte kretskort som hovedkort for mobiltelefoner som krever høy plassutnyttelse og signalbehandling. Blindhull kan oppnå mer effektive elektriske tilkoblinger i begrensede rom. Åpningen til blinde hull er vanligvis liten, vanligvis mellom 0,1-0,3 mm, for å oppfylle kravene til ledninger med høy tetthet.
gravlagt via
De nedgravde hullene er helt plassert i det indre laget av PCB, og forbinder forskjellige indre kretslinjer, og kan ikke sees direkte fra overflaten av PCB. Nedgravingshull skaper stabile elektriske tilkoblingsveier innenfor flerlags trykte kretskort, noe som er avgjørende for å oppnå kompleks kretsfunksjonalitet. I high-server-hovedkort og andre trykte kretskort som krever streng elektrisk ytelse og stabilitet, kan nedgravde hull brukes til å koble sammen flere lag med strøm- og signallag, noe som sikrer stabil strømfordeling og pålitelig signaloverføring. Blenderåpningen er relativt liten, lik blinde hull, for det meste i området 0,1-0,3 mm, for å passe til trenden med ledninger med høy tetthet.
Påføring av blinde nedgravde hull i første{0}}ordens HDI-plater
Første-ordens HDI-kort oppnår finere kretsoppsett og høyere ledningstetthet ved å konstruere bittesmå blinde hull og nedgravde hull på overflaten av kretskortet. Blindhullene av første-ordens HDI er vanligvis direkte koblet fra det ytre laget av PCB til det tilstøtende indre laget, og danner en enkel sammenkoblingsstruktur med høy-tetthet. I første-HDI er blenderåpningen til blinde hull og nedgravde hull mindre, og kretsbredden og avstanden er mer presis, noe som kan forbedre integreringen og den elektriske ytelsen til trykte kretskort betydelig. For eksempel, i PCB-designet til noen smarttelefoner i middels til lav ende, oppfyller første{7}}HDI-kort effektivt kravene til miniatyrisering og viss ytelse på grunn av deres relativt enkle prosess og lavere kostnad.
Oppgradering og utfordringer med blinde nedgravde hull i andre-HDI-kort
Den andre-ordens HDI-platen går videre ved ikke bare å inkludere første-ordens blinde hull koblet fra det ytre laget til det tilstøtende indre laget, men også legge til andre-ordens blinde hull koblet fra det ytre laget til det dypere laget gjennom det mellomliggende laget, så vel som tilsvarende begravde hullstrukturer. Innføringen av andre-blindhull forbedrer fleksibiliteten til PCB-kabling betydelig og kan møte mer komplekse krav til kretsdesign. I høy-smarttelefoner, høy-databehandlingsenheter og andre produkter som krever ekstremt høy PCB-plassutnyttelse og signaloverføringskvalitet, har andre-HDI-kort blitt mye brukt. Imidlertid er produksjonsprosessen for andre{10}}HDI-kort også mer kompleks. Det krever flere presse- og laserboringsoperasjoner. Først borer du de nedgravde hullene i det indre laget, laminerer dem deretter, og borer deretter de første og andre blinde hullene, og hvert trinn stiller ekstremt høye krav til prosessnøyaktighet og utstyrsytelse. Ethvert avvik i en kobling kan føre til kvalitetsproblemer med hullene, slik som ukvalifisert hullveggruhet, diskontinuerlig metalliseringslag, etc., og dermed påvirke den elektriske ytelsen og påliteligheten til kretskortet.
Sentrale hensyn i design og produksjon
I PCB-designet av første-orden og andre-ordens blinde nedgravde hull, må flere faktorer vurderes fullt ut. Utformingen av blenderåpning og putestørrelse bør bestemmes basert på faktiske kretskrav og prosesskapasiteten til brettfabrikken. Diameteren på blinde hull er vanligvis mellom 0,2 mm og 0,3 mm, og minimumsdiameteren for laserboring kan nå 0,075 mm. Når det gjelder putediameter, er minimumsstørrelsen for sveiseringen 0,15 mm, og laserblindhull kan til og med være så lave som 0,1 mm. Anbefalt blindhullsdybdeforhold er 1:1, og det ideelle forholdet er 0,8:1 for å sikre kvaliteten på boring og metallisering. Hullfyllingsteknologi er avgjørende for å sikre den elektriske tilkoblingssikkerheten til blinde nedgravde hull. Vanligvis brukes elektropletteringshullfyllingsteknologi for å sikre ensartethet og pålitelighet av hullfylling ved nøyaktig å kontrollere galvaniseringsparametere, og unngå forekomst av hulrom eller ufullstendig hullfylling. Overflatebehandlingsprosesser som kjemisk avsetning eller OSP påvirker loddepåliteligheten og den mekaniske styrken til trykte kretskort direkte. I layoutoptimalisering er det nødvendig å unngå å koble blinde hull direkte til blinde hull og ta i bruk forskjøvet design for å forbedre påliteligheten; Blindhull bør holdes unna den fleksible sonen så mye som mulig for å forhindre skade under bøyeprosessen; For høyhastighetssignaler bør utformingen av blindhull fullt ut vurdere signalintegritet, unngå refleksjon og krysstale, redusere antall blinde hull og optimalisere ledningsveier.
Applikasjonsfelt og utviklingstrender
Første-ordens og andre-ordens blindgravde hull-teknologi er mye brukt i ulike avanserte-elektronikkprodukter. I smarttelefoner hjelper det å oppnå høy integrering av hovedkort, og gir plass til integrering av mer funksjonelle moduler; I 5G-kommunikasjonsutstyr oppfyller det etterspørselen etter lavt tap og høy pålitelighet tilkoblinger for høy-signaloverføring; I medisinsk utstyr er stabil drift av presisjonskretser sikret. Med den kontinuerlige utviklingen av elektronisk teknologi vil ytelseskravene til trykte kretskort fortsette å øke. Første-ordens og andre-ordens blindgravde hullteknologi vil også utvikle seg mot høyere tetthet, mindre blenderåpning og mer komplekse strukturer.