I processen med miniaturisering og høj ydeevne af moderne elektroniske enheder, er pcb-design og fremstillingsteknologi konstant på ny. Blandt dem,første-orden og anden-ordens blindt begravet hulteknologi, som et nøglemiddel til at forbedre pcb-ledningstæthed og elektrisk ydeevne, får i stigende grad udbredt opmærksomhed.
Blind and Buried Holes: The Mystery of Internal Connections in printed circuit boards
blindt hul
Blindhul er en type gennemgående-hul, der ikke trænger fuldstændigt ind i printet, men kun forbinder et af de ydre og indre lag af printet. I flerlags printkort hjælper blinde huller med at reducere afstanden til signaltransmission, mindske signalinterferens og forbedre signalintegriteten. Det spiller en vigtig rolle i miniaturiseringsprocessen af elektroniske enheder, såsom printkort som mobiltelefon bundkort, der kræver høj pladsudnyttelse og signalbehandling. Blindhuller kan opnå mere effektive elektriske forbindelser på begrænsede pladser. Åbningen af blinde huller er normalt lille, sædvanligvis mellem 0,1-0,3 mm, for at opfylde kravene til højdensitetsledninger.
begravet via
De nedgravede huller er fuldstændigt placeret i det indre lag af printkortet og forbinder forskellige indre kredsløbslinjer og kan ikke ses direkte fra printets overflade. Nedgravningshuller skaber stabile elektriske forbindelsesveje inden for flerlags printkort, hvilket er afgørende for at opnå kompleks kredsløbsfunktionalitet. I high-serverbundkort og andre printkort, der kræver streng elektrisk ydeevne og stabilitet, kan nedgravede huller bruges til at forbinde flere lag af strøm- og signallag, hvilket sikrer stabil strømfordeling og pålidelig signaltransmission. Dens blænde er relativt lille, svarende til blinde huller, for det meste i intervallet 0,1-0,3 mm, for at passe til trenden med ledninger med høj tæthed.
Anvendelse af blinde nedgravede huller i første-ordens HDI-plader
Første-ordens HDI-kort opnår finere kredsløbslayout og højere ledningstæthed ved at konstruere bittesmå blinde huller og nedgravede huller på overfladen af printkortet. De blinde huller af første-ordens HDI er sædvanligvis direkte forbundet fra det ydre lag af pcb'en til det tilstødende indre lag, og danner en simpel sammenkoblingsstruktur med høj-densitet. I første-ordens HDI er åbningen af blinde huller og nedgravede huller mindre, og kredsløbsbredden og -afstanden er mere præcis, hvilket kan forbedre integrationen og den elektriske ydeevne af printkort væsentligt. For eksempel i pcb-designet på nogle smartphones i mellem- til lav ende, opfylder første-HDI-kort effektivt kravene til miniaturisering og visse ydeevne på grund af deres relativt enkle proces og lavere omkostninger.
Opgradering og udfordringer med blinde begravede huller i anden-ordens HDI-tavler
Den anden-ordens HDI-plade går videre ved ikke kun at inkludere første-ordens blinde huller forbundet fra det ydre lag til det tilstødende indre lag, men også tilføje anden-ordens blinde huller forbundet fra det ydre lag til det dybere lag gennem det mellemliggende lag, såvel som tilsvarende begravede hulstrukturer. Introduktionen af anden-blindhuller forbedrer i høj grad fleksibiliteten af PCB-ledninger og kan opfylde mere komplekse krav til kredsløbsdesign. I avancerede-smartphones,-højtydende computerenheder og andre produkter, der kræver ekstrem høj pcb-pladsudnyttelse og signaloverførselskvalitet, er anden-HDI-kort blevet brugt i vid udstrækning. Fremstillingsprocessen for anden{10}}orders HDI-kort er dog også mere kompleks. Det kræver flere presse- og laserboreoperationer. Bor først de nedgravede huller i det indre lag, laminer dem derefter, og bor derefter det første og andet blinde hul, hvor hvert trin stiller ekstremt høje krav til procesnøjagtighed og udstyrsydelse. Enhver afvigelse i ethvert led kan føre til kvalitetsproblemer med hullerne, såsom ukvalificeret hulvægruhed, diskontinuert metalliseringslag osv., og derved påvirke printkortets elektriske ydeevne og pålidelighed.
Nøgleovervejelser i design og produktion
I pcb-designet af første-orden og anden-ordens blinde nedgravede huller skal flere faktorer tages i betragtning fuldt ud. Udformningen af blænde og pudestørrelse bør bestemmes baseret på faktiske kredsløbskrav og proceskapaciteten på printfabrikken. Diameteren af blinde huller er generelt mellem 0,2 mm og 0,3 mm, og den minimale laserboringsdiameter kan nå 0,075 mm. Med hensyn til pudediameter er minimumssvejseringens størrelse 0,15 mm, og laserblindhuller kan endda være så lave som 0,1 mm. Det anbefalede blindhulsdybdeforhold er 1:1, og det ideelle forhold er 0,8:1 for at sikre kvaliteten af boring og metallisering. Hulfyldningsteknologi er afgørende for at sikre den elektriske forbindelses pålidelighed af blinde nedgravede huller. Normalt bruges elektropletteringshulfyldningsteknologi til at sikre ensartethed og pålidelighed af hulfyldning ved præcist at kontrollere galvaniseringsparametre, hvilket undgår forekomsten af hulrum eller ufuldstændig hulfyldning. Overfladebehandlingsprocesser såsom kemisk aflejring eller OSP påvirker direkte loddepålideligheden og den mekaniske styrke af printplader. Ved layoutoptimering er det nødvendigt at undgå at forbinde blinde huller direkte til blinde huller og vedtage forskudt design for at forbedre pålideligheden; Blindhuller skal holdes væk fra den fleksible zone så meget som muligt for at forhindre beskadigelse under bøjningsprocessen; For højhastighedssignaler skal blindhulsdesign fuldt ud tage højde for signalintegritet, undgå refleksion og krydstale, reducere antallet af blinde huller og optimere ledningsveje.
Applikationsområder og udviklingstendenser
Den første-ordens og anden-ordens blinde begravede hul-teknologi er meget udbredt i forskellige avancerede-elektronikprodukter. I smartphones hjælper det med at opnå høj integration af bundkort, hvilket giver plads til integration af mere funktionelle moduler; I 5G-kommunikationsudstyr opfylder det efterspørgslen efter lavt tab og høj pålidelige forbindelser til høj-signaltransmission; I medicinsk udstyr sikres en stabil drift af præcisionskredsløb. Med den kontinuerlige udvikling af elektronisk teknologi vil ydeevnekravene til printplader fortsætte med at stige. Den første-ordens og anden-ordens blinde begravede hulteknologi vil også udvikle sig mod højere tæthed, mindre åbning og mere komplekse strukturer.