Design- og produktionsteknologien af pcb står over for alvorlige udfordringer. For at imødekomme efterspørgslen efter mindre størrelse, højere ydeevne og flere funktioner i elektroniske produkter,blindt hulteknologi er nøglen. Ordreinddelingen af blinde huller spiller en afgørende rolle i pcb-design og -fremstilling, hvilket direkte påvirker ydeevnen, ledningstætheden og produktionsomkostningerne for printkortet.
1, Grundlæggende begreber for blinde huller og nedgravede huller
(1) Blind hul
Blindhul er en type gennemgående-hul, der forbinder et printkorts indre ledninger med printkortets overfladeledninger. Dets kendetegn er, at dette hul ikke trænger ind i hele brættet. Blindhuller bruges normalt til at forbinde ydre kredsløb med tilstødende indre kredsløb. I flerlags printkort hjælper de med at reducere afstanden til signaltransmission, reducere signalinterferens og forbedre signalintegriteten, hvilket spiller en vigtig rolle i miniaturiseringsprocessen af elektroniske enheder. For eksempel kan blinde huller opnå mere effektive elektriske forbindelser inden for et begrænset rum i printkort som mobiltelefon-bundkort, der kræver høj pladsudnyttelse og signalbehandling. Dens blænde er normalt lille, sædvanligvis mellem 0,1-0,3 mm, for at opfylde kravene til ledninger med høj tæthed.
(2) Nedgravet hul
Det nedgravede hul er en type gennemgående-hul, der kun forbinder ledningerne mellem de indre lag og ikke direkte kan observeres 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 området 0,1-0,3 mm, for at passe til trenden med ledninger med høj tæthed.
2, Definition af rækkefølge for blindgravet hul
(1) Definition baseret på laserborefrekvens
I sammenkoblingskort med høj-densitet er en almindelig definition af rækkefølgen af blindt begravet hul relateret til antallet af laserborecyklusser. Kort sagt svarer den blinde hulstruktur, der er dannet ved laserboring, til én ordre. For eksempel, for et to-lagdelt blindt/begravet HDI-kort med ren laserboring, hvis kun én laserboreoperation udføres for at forbinde det ydre lag med det tilstødende indre lag, så er denne struktur første-orden. Hvis der udføres to laserboreoperationer, forbindes det blinde hul dannet af den første laserboring fra det ydre lag til et bestemt indre lag, og den anden laserboring er forbundet fra det eksisterende indre lag til et dybere indre lag, så er det anden orden. Denne definitionsmetode er almindeligt anvendt i HDI-tavler med laserboring som den primære fremstillingsmetode for det blinde hul, som intuitivt kan afspejle kompleksiteten af forbindelserne mellem forskellige niveauer opnået gennem laserboring.
(2) Definition af antallet af ledende kerneplader baseret på mekanisk boring
I tilfælde af brug af mekanisk blind-/begravet hulboring er ledning af en kerneplade første orden, og ledning af to kerneplader er anden orden. For eksempel, i nogle komplekse pcb-strukturer, skal mekaniske nedgravede huller forbinde flere indre lag. Når et mekanisk nedgravet hul kan lede to kerneplader, opfylder den nedgravede hulstruktur den anden-ordens standard. I produktionsprocessen af flerlags printplader, hvis mekanisk boring starter fra et bestemt indre lag og passerer gennem to forskellige kerneplader i rækkefølge for at opnå elektrisk forbindelse, hører dette design til den anden-ordens mekaniske borestruktur med blindt begravet hul. Denne definitionsmetode er anvendelig til printkortdesign, der bruger mekanisk boring til at danne blinde huller eller nedgravede huller til at forbinde de indre lag, hvilket afspejler evnen og det hierarkiske forhold mellem mekanisk boring til at etablere forbindelser mellem forskellige kerneplader.
(3) Definition baseret på lagdelt struktur
De almindeligt anvendte strukturer i industrien, såsom a+n+a og a+n+n+a, bruges til at navngive HDI-kort og definere deres rækkefølge, hvor a repræsenterer et ekstra lag, hvor et ekstra lag er første orden, to yderligere lag er anden orden, og tre yderligere lag er tredje orden; N repræsenterer kernelaget. Almindelige strukturer omfatter 1+n+1, 1+n+1, 2+n+2, 2+n+n+2, 3+n+3, 3+n+n+3 osv. Taget {{22} et ekstra lag, repræsenterer det} som et eksempel} på hver side af kernelaget n, svarende til en første-ordens blind begravet hulstruktur; 2+n+n+2-strukturen repræsenterer to yderligere lag på hver side af de to kernelag n, der tilhører en anden-ordens blindt begravet hulstruktur. Denne definitionsmetode tager højde for den overordnede struktur af pcb'et og bestemmer rækkefølgen af blinde begravede huller ved at øge antallet af lag. Det er meget tydeligt, når man beskriver HDI-plader med komplekse stablede strukturer.
3, Karakteristika og anvendelsesscenarier for blinde begravede huller af forskellig rækkefølge
(1) Første ordens blindt begravet hul
Det første-ordens blinde begravede hul er en relativt grundlæggende struktur. Dens blinde huller er normalt direkte forbundet fra det ydre lag af printkortet til det tilstødende indre lag, hvilket danner en simpel sammenkoblingsstruktur med høj-densitet. I denne struktur 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 printkortet betydeligt. Det første-begravede hul er velegnet til elektroniske produkter, der har visse krav til pladsudnyttelse, men som ikke har særlig høj kredsløbskompleksitet, såsom nogle simple forbrugerelektronikprodukter, såsom smarte armbånd, simple Bluetooth-øretelefoner osv. Disse produkter skal opnå grundlæggende funktioner inden for begrænset plads, og første-ordre blinde begravede huller kan effektivt reducere størrelsen og lavere omkostninger til elektriske tilslutningsprodukter, samtidig med at de opfylder kravene til elektriske tilslutningsprodukter.
(2) Anden ordens blindt begravet hul
Den anden-ordens blinde begravede hul tilføjer kompleksitet til forbindelseshierarkiet på basis af den første-orden. Det inkluderer ikke kun første-ordens blinde huller forbundet fra det ydre lag til det tilstødende indre lag, men tilføjer også anden-ordens blinde huller forbundet fra det ydre lag til det dybere lag gennem det mellemliggende lag, såvel som tilsvarende begravede hulstrukturer. Anden ordens blinde begravede huller kan opnå mere komplekse kredsløbsforbindelser, velegnede til elektroniske produkter, der kræver høj signalintegritet og ledningstæthed, såsom smartphones, tablets osv. Tager man smartphones som eksempel, kræver de adskillige chips, sensorer og andre komponenter, der skal tilsluttes internt. Anden ordens blinde begravede huller kan opnå et stort antal elektriske forbindelser inden for begrænset bundkortplads, samtidig med at tab og interferens under signaltransmission reduceres gennem et rimeligt design, hvilket forbedrer telefonens generelle ydeevne.
(3) Højordens blinde begravede huller (tredje orden og derover)
Tredje-ordens og højere ordens blinde begravede hulstrukturer er mere komplekse og kan opfylde kravene til high-elektronikprodukter til ultra-høj trådtæthed og god elektrisk ydeevne. Inden for områderne 5G-kommunikationsudstyr, high-serverbundkort, elektronisk udstyr til rumfart og rumfart osv., på grund af behovet for at behandle et stort antal høj-hastigheds- og-højfrekvente signaler og integrere adskillige funktionelle moduler på begrænset plads, er teknologi af høj-orden i blinde begravede huller blevet nøglen. For eksempel, i kommunikationskredsløbet på 5G-basestationer, kan høj-begravede huller opnå høj-datatransmission mellem forskellige chips, reducere signalforsinkelse og krydstale og sikre kommunikationens stabilitet og effektivitet; I luft- og rumfartselektronik hjælper høj-begravede huller med at reducere vægten af printkort, forbedre udstyrets pålidelighed og anti-interferensevne og opfylde de strenge krav til høj-høj ydeevne og letvægtsudstyr i rumfartsområdet.
4, Betydningen og indflydelsen af blindgravet hul ordensopdeling
(1) Indvirkningen på pcb-ledningstætheden
Stigningen i rækkefølgen af blinde begravede huller gør det muligt for printkort at opnå højere ledningstæthed. Ved at designe blinde huller og nedgravede huller af forskellig rækkefølge kan der etableres flere forbindelsesveje mellem de indre og ydre lag af printpladen, hvorved trykket på de ydre ledninger reduceres og printkortet kan rumme flere elektroniske komponenter og kredsløb. Dette er afgørende for miniaturisering og funktionel integration af elektroniske produkter. For eksempel i smartphones gør avanceret blindhulsteknologi det muligt for bundkortet at integrere flere chips og funktionelle moduler inden for en begrænset størrelse, hvilket opnår kontinuerlige opgraderinger af telefonfunktioner.
(2) Indvirkningen på signalintegriteten
Et rimeligt design af et blindt begravet hul kan hjælpe med at forbedre signalintegriteten. Med den kontinuerlige stigning i driftsfrekvensen for elektroniske enheder bliver problemer som signaltab, refleksion og krydstale under transmission stadig mere fremtrædende. Blind begravede huller af forskellig rækkefølge kan optimere signaltransmissionsvejen, reducere signaltransmissionsafstanden og sænke impedansdiskontinuiteten af signalet ved via-hullet i henhold til signaltransmissionskravene og derved effektivt forbedre signalets kvalitet og stabilitet. I applikationsscenariet med høj-datatransmission, såsom datatransmissionsgrænsefladen for solid-drev, kan en passende rækkefølge af design med blindt begravet hul sikre høj-hastighed og nøjagtig datatransmission.
(3) Indvirkningen på fremstillingsomkostningerne
Stigningen i rækkefølgen af blinde begravede huller fører normalt til en stigning i fremstillingsomkostningerne. Avancerede blinde nedgravede huller kræver mere komplekse fremstillingsprocesser og højere præcisionsudstyr, såsom højere præcisionskrav til laserboring og større vanskeligheder ved mekanisk boring. Samtidig kræves der også skærpet kontrol i processer som laminering og galvanisering. Derudover er udbyttegraden for trykte kredsløbskort med høj-ordens blinde begravede hulstrukturer relativt lav under produktionsprocessen, hvilket yderligere øger produktionsomkostningerne. Derfor er det i pcb-designprocessen nødvendigt grundigt at overveje faktorer som produktydelseskrav og omkostningsbudget og med rimelighed vælge rækkefølgen af blinde nedgravede huller for at opnå den bedste omkostningseffektivitet.-