1, Oversigt over HDI kredsløbskort med blindt begravet hul
HDIkredsløb opnår tættere og mere effektive forbindelser mellem indre og ydre kredsløb gennem teknologier for blinde huller og nedgravede huller. Blind hul refererer til et hul, der strækker sig fra overfladen af et printkort til en vis dybde indeni, uden at trænge ind i hele printpladen; Nedgravede huller er huller placeret i det indre lag af printkortet, der forbinder forskellige indre lagkredsløb. Denne unikke hulstruktur øger i høj grad ledningspladsen og forbedrer integrationen af printkortet. Eksistensen af blinde nedgravede huller bringer dog også mange udfordringer med impedanskontrol.
2, Vigtige tekniske parametre
(1) Karakteristisk impedans
Karakteristisk impedans refererer til impedansen sammensat af modstand, induktans, kapacitans og konduktans pr. længdeenhed på en uendelig lang transmissionsledning. For HDI-kredsløbskort med blindt begravede huller kræves det normalt, at deres karakteristiske impedans kontrolleres inden for et specifikt område, såsom 50 Ω eller 75 Ω. Størrelsen af karakteristisk impedans afhænger hovedsageligt af printkortets geometriske struktur, herunder faktorer som linjebredde, linjeafstand og dielektrisk tykkelse.
Linjebredde: Jo bredere liniebredden er, jo lavere er den karakteristiske impedans. Ved design af HDI-kredsløbskort med blindt begravede huller er det nødvendigt at beregne linjebredden nøjagtigt baseret på den målkarakteristiske impedansværdi. For eksempel, for et karakteristisk impedanskrav på 50 Ω, under specifikke dielektriske materialer og tykkelsesforhold, skal linjebredden holdes på en vis værdi beregnet ved formel, og i den faktiske produktionsprocessen skal tolerancen af linjebredden kontrolleres inden for ± 5 μm for at sikre nøjagtigheden af den karakteristiske impedans.
Linjeafstand: En stigning i linjeafstand vil resultere i en stigning i karakteristisk impedans. I HDI blindbegravede kredsløbskort med høj-tæthed ledninger bør den rimelige indstilling af linjeafstand ikke kun overveje at opfylde kravene til karakteristisk impedans, men også tage højde for ledningstætheden. Minimumsværdien af linjeafstand er normalt begrænset af produktionsproceskapaciteten, normalt mellem 20 μ m-30 μm. Samtidig er det nødvendigt at sikre ensartet linjeafstand for at undgå fluktuationer i lokal karakteristisk impedans.
Dielektrisk tykkelse: Den dielektriske tykkelse er positivt korreleret med den karakteristiske impedans. Et tykkere dielektrisk lag vil øge den karakteristiske impedans. Konsistensen af dielektrisk tykkelse i hvert lag er afgørende for den overordnede impedanskontrol i flerlags HDI-kredsløbskort med blindt begravet hul. For eksempel ved at bruge høj-præcisionslamineringsteknologi for at sikre, at tykkelsestolerancen af hvert lag af dielektrikum kontrolleres inden for ± 10 μm for at opretholde en stabil karakteristisk impedans.
(2) Impedanstilpasning
Impedanstilpasning refererer til den gensidige tilpasning af impedansen mellem signalkilden, transmissionslinjen og belastningen for at opnå maksimal effekttransmission og minimal signalrefleksion. I designet af HDI-kredsløbskort med blindt begravet hul er det ikke kun nødvendigt at kontrollere den karakteristiske impedans af transmissionslinjen, men også at sikre impedanstilpasning med de tilsluttede chips, stik og andre komponenter.
Impedanstilpasning mellem chip og printkort: Chippens indgangs- og udgangsimpedans er fast. Når du designer kredsløbskortet, er det nødvendigt at justere kredsløbskortets karakteristiske impedans og tilføje matchende modstande, kondensatorer og andre komponenter for at matche kredsløbskortets og chippens impedans. For nogle højhastigheds-digitale chips med en udgangsimpedans på 33 Ω, for at opnå god impedanstilpasning, skal der f.eks. forbindes en 17 Ω-modstand i serie på kredsløbskortets signaltransmissionsvej, så den samlede impedans når 50 Ω og matcher kredsløbskortets karakteristiske impedans.
Impedanstilpasning mellem stik og printkort: Som grænsefladen mellem printpladen og eksterne enheder kan konnektorernes impedansegenskaber ikke ignoreres. Stik af høj kvalitet har typisk klare impedansspecifikationer, såsom 50 Ω. Ved lodning af stik til HDI blindgravede printkort er det vigtigt at sikre en god loddeproces for at undgå impedansdiskontinuitet forårsaget af loddefejl. I mellemtiden, ved forbindelsen mellem stikket og printkortet, kan specielle ledningsdesigns såsom gradientlinjebredde og øgede jordforbindelser bruges til at opnå jævne impedansovergange og reducere signalrefleksioner.
(3) Impedansensartethed
Impedansensartethed refererer til konsistensen af karakteristisk impedans gennem hele signaltransmissionsvejen for HDI-kredsløbet med blindt begravet hul. På grund af tilstedeværelsen af blinde huller, nedgravede huller, vias og forskellige ledningsområder på printkortet, kan disse strukturelle forskelle føre til ujævn impedans.
Indvirkningen og kontrollen af blinde begravede huller på impedans: Tilstedeværelsen af blinde huller og begravede huller kan ændre de lokale kapacitans- og induktansegenskaber for transmissionsledninger og derved påvirke impedansen. For at reducere denne påvirkning bør størrelsen af de små huller minimeres så meget som muligt, og strukturen af hullerne bør optimeres, når der designes blindt nedgravede huller. For eksempel, ved at bruge mikroporøs teknologi, kan diameteren af blinde huller kontrolleres til under 100 μm, mens metalliseringstykkelsen af hulvæggen øges for at reducere hullets parasitære kapacitans og induktans. Gennem et rimeligt hullayout er blindbegravede huller desuden jævnt fordelt på signaltransmissionsvejen for at undgå koncentrerede impedansændringer.
Indvirkningen og kontrollen af via på impedans: Via er en nøglestruktur til at forbinde forskellige lag af kredsløb, men den kan også introducere yderligere induktans og kapacitans, hvilket påvirker impedansens ensartethed. For at forbedre impedansegenskaberne for gennemgangen, kan tilbageboringsteknologi bruges til at fjerne den overskydende del i bunden af gennemgangen og reducere den parasitære induktans af gennemgangen. Samtidig skal du tilføje jordforbindelser omkring viaerne for at danne et godt jordingsskjold, reducere interferensen af vias på signaler og opretholde impedansensartethed.