Дизайнът и технологията на производство на печатни платки са изправени пред сериозни предизвикателства. За да отговори на търсенето на по-малък размер, по-висока производителност и повече функции в електронните продукти,сляпа дупкатехнологията е ключова. Разделянето на реда на глухите отвори играе решаваща роля в проектирането и производството на печатни платки, като влияе пряко върху производителността, плътността на окабеляването и производствените разходи на печатната платка.
1, Основни понятия за слепи дупки и заровени дупки
(1) Сляпа дупка
Глухият отвор е тип проходен{0}}отвор, който свързва вътрешното окабеляване на печатна платка с повърхностното окабеляване на печатната платка. Характерното за него е, че този отвор не преминава през цялата дъска. Слепите отвори обикновено се използват за свързване на външни вериги със съседни вътрешни вериги. В много-слойните печатни платки те помагат за намаляване на разстоянието на предаване на сигнала, намаляване на смущенията на сигнала и подобряване на целостта на сигнала, играейки важна роля в процеса на миниатюризация на електронните устройства. Например в печатни платки като дънни платки за мобилни телефони, които изискват високо използване на пространството и обработка на сигнали, слепите отвори могат да постигнат по-ефективни електрически връзки в ограничено пространство. Неговият отвор обикновено е малък, обикновено между 0,1-0,3 mm, за да отговори на изискванията за окабеляване с висока плътност.
(2) Заровена дупка
Заровеният отвор е тип проходен -отвор, който свързва само окабеляването между вътрешните слоеве и не може да се наблюдава директно от повърхността на печатната платка. Дупките за погребване създават стабилни пътища за електрическо свързване в рамките на много-слойни печатни платки, което е от решаващо значение за постигане на сложна функционалност на веригата. В -сървърни дънни платки от висок клас и други печатни платки, които изискват стриктно електрическо представяне и стабилност, могат да се използват заровени дупки за свързване на множество слоеве захранване и сигнални слоеве, осигурявайки стабилно разпределение на мощността и надеждно предаване на сигнала. Неговата бленда е сравнително малка, подобна на глухите отвори, най-вече в диапазона от 0,1-0,3 mm, за да отговаря на тенденцията за окабеляване с висока плътност.
2, Дефиниция на реда на слепите заровени дупки
(1) Дефиниция въз основа на честотата на лазерно пробиване
В платките за свързване с висока-плътност общата дефиниция на сляпо заровен ред на отворите е свързана с броя цикли на лазерно пробиване. Просто казано, структурата на глухия отвор, образувана чрез лазерно пробиване, съответства на един ред. Например, за двупосочна слоеста сляпа/вкопана HDI дъска с чисто лазерно пробиване, ако се извърши само една операция на лазерно пробиване за свързване на външния слой със съседния вътрешен слой, тогава тази структура е от първи-порядък. Ако се извършат две операции на лазерно пробиване, глухият отвор, образуван от първото лазерно пробиване, се свързва от външния слой към определен вътрешен слой, а второто лазерно пробиване се свързва от съществуващия вътрешен слой към по-дълбок вътрешен слой, тогава това е втори ред. Този метод на дефиниране обикновено се използва в HDI платки с лазерно пробиване като основен метод за производство на глухи отвори, който може интуитивно да отразява сложността на връзките между различни нива, постигнати чрез лазерно пробиване.
(2) Определяне на броя на проводимите сърцевини въз основа на механично пробиване
В случай на използване на механично пробиване на глухи/заровени отвори, провеждането на една сърцевина е първият ред, а провеждането на две сърцевини е вторият ред. Например, в някои сложни печатни платки, механичните заровени отвори трябва да свързват множество вътрешни слоеве. Когато един механичен скрит отвор може да проведе две основни дъски, структурата на скрития отвор отговаря на стандарта от втори-порядък. В производствения процес на много-слойни платки за печатни платки, ако механичното пробиване започва от определен вътрешен слой и преминава през две различни основни платки последователно, за да се постигне електрическа връзка, този дизайн принадлежи към структурата със слепи заровени дупки от втори-порядък на механично пробиване. Този метод на дефиниране е приложим за проекти на печатни платки, които използват механично пробиване за образуване на слепи отвори или заровени отвори за свързване на вътрешните слоеве, отразявайки способността и йерархичната връзка на механичното пробиване за установяване на връзки между различни основни дъски.
(3) Дефиниция въз основа на слоеста структура
Често използваните структури в индустрията, като a+n+a и a+n+n+a, се използват за именуване на HDI платки и определяне на техния ред, където a представлява допълнителен слой, като един допълнителен слой е първи ред, два допълнителни слоя са втори ред и три допълнителни слоя са трети ред; N представлява основния слой. Често срещаните структури включват 1+n+1, 1+n+1, 2+n+2, 2+n+n+2, 3+n+3, 3+n+n+3 и т.н. Вземайки структурата 1+n+1 като пример, тя представлява допълнителна слой от всяка страна на основния слой n, съответстващ на структура от сляпа заровена дупка от първи-порядък; Структурата 2+n+n+2 представлява два допълнителни слоя от двете страни на двата основни слоя n, принадлежащи към структура на сляпа заровена дупка от втори-порядък. Този метод на дефиниране взема предвид цялостната структура на печатната платка и определя реда на слепите заровени отвори чрез увеличаване на броя на слоевете. Това е много ясно, когато се описват HDI платки със сложни подредени структури.
3, Характеристики и сценарии за приложение на слепи заровени дупки от различни поръчки
(1) Сляпа заровена дупка от първи ред
Сляпо заровената дупка от първи- ред е сравнително проста структура. Неговите слепи отвори обикновено са директно свързани от външния слой на печатната платка към съседния вътрешен слой, образувайки проста структура на свързване с висока -плътност. В тази структура отворът на слепите отвори и заровените дупки е по-малък, а ширината и разстоянието на веригата са по-прецизни, което може значително да подобри интеграцията и електрическите характеристики на печатната платка. Първата -сляпа вкопана дупка е подходяща за електронни продукти, които имат определени изисквания за използване на пространството, но нямат особено висока сложност на веригата, като например някои прости потребителски електронни продукти, като интелигентни гривни, прости Bluetooth слушалки и т.н. Тези продукти трябва да постигнат основни функции в рамките на ограничено пространство, а първата-поръчана сляпа вкопана дупка може ефективно да намали размера на печатните платки и да намали разходите за продукти, като същевременно отговаря на изискванията за електрическо свързване.
(2) Сляпа заровена дупка от втори ред
Сляпата заровена дупка от втори-порядък добавя сложност към йерархията на връзката въз основа на първия-порядък. Той включва не само слепи дупки от първи-порядък, свързани от външния слой към съседния вътрешен слой, но също така добавя глухи отвори от втори-порядък, свързани от външния слой към по-дълбокия слой през междинния слой, както и съответните структури на заровени дупки. Слепите заровени отвори от втори ред могат да постигнат по-сложни верижни връзки, подходящи за електронни продукти, които изискват висока цялост на сигнала и плътност на окабеляването, като смартфони, таблети и т.н. Вземайки смартфоните като пример, те изискват множество чипове, сензори и други компоненти да бъдат свързани вътрешно. Слепите заровени дупки от втори ред могат да постигнат голям брой електрически връзки в ограничено пространство на дънната платка, като същевременно намаляват загубите и смущенията по време на предаване на сигнала чрез разумен дизайн, подобрявайки цялостната производителност на телефона.
(3) Слепи заровени дупки от висок порядък (от трети порядък и нагоре)
Структурите със слепи заровени дупки от трети порядък и по-висок порядък са по-сложни и могат да отговорят на изискванията на електронните продукти от висок-клас за ултра-висока плътност на проводниците и добри електрически характеристики. В областта на 5G комуникационно оборудване, сървърни дънни платки от висок-клас, аерокосмическо електронно оборудване и т.н., поради необходимостта от обработка на голям брой високо-скоростни и високо-честотни сигнали и интегриране на многобройни функционални модули в ограничено пространство, висок-технологията за слепи заровени отвори се превърна в ключова. Например, в комуникационната платка на 5G базовите станции, слепи заровени дупки от висок-порядък могат да постигнат високо-скоростно предаване на данни между различни чипове, да намалят забавянето на сигнала и пресичането и да гарантират стабилността и ефективността на комуникацията; В аерокосмическото електронно оборудване слепите вкопани дупки от висок-порядък спомагат за намаляване на теглото на печатните платки, подобряват надеждността на оборудването и способността за-смущения и отговарят на строгите изисквания за високо-производително и леко оборудване в аерокосмическата област.
4, Значението и влиянието на разделянето на реда на слепите заровени дупки
(1) Въздействието върху плътността на окабеляването на печатни платки
Увеличаването на реда на слепите заровени отвори позволява на печатните платки да постигнат по-висока плътност на окабеляването. Чрез проектиране на слепи дупки и заровени дупки от различен ред могат да се установят повече пътеки за свързване между вътрешния и външния слой на платката, като по този начин се намалява натискът върху външното окабеляване и позволява на платката да побере повече електронни компоненти и вериги. Това е от решаващо значение за миниатюризацията и функционалната интеграция на електронните продукти. Например, в смартфоните, усъвършенстваната технология за слепи отвори позволява на дънната платка да интегрира повече чипове и функционални модули в рамките на ограничен размер, постигайки непрекъснати надстройки на функциите на телефона.
(2) Въздействие върху целостта на сигнала
Разумният дизайн на реда на слепи заровени дупки може да помогне за подобряване на целостта на сигнала. С непрекъснатото нарастване на работната честота на електронните устройства, проблеми като загуба на сигнал, отражение и пресичане по време на предаване стават все по-изявени. Слепите заровени дупки от различен ред могат да оптимизират пътя на предаване на сигнала, да намалят разстоянието за предаване на сигнала и да намалят прекъсването на импеданса на сигнала при проходния отвор в съответствие с изискванията за предаване на сигнала, като по този начин ефективно подобряват качеството и стабилността на сигнала. В сценария на приложение за високо-скоростно предаване на данни, като интерфейса за предаване на данни на твърдотелни-устройства, подходящ ред на проектиране на слепи заровени отвори може да осигури високо-скоростно и точно предаване на данни.
(3) Въздействието върху производствените разходи
Увеличаването на реда на слепите заровени отвори обикновено води до увеличаване на производствените разходи. Усъвършенстваните слепи заровени дупки изискват по-сложни производствени процеси и по-високо прецизно оборудване, като например по-високи изисквания за точност при лазерно пробиване и по-големи трудности при механично пробиване. В същото време е необходим и по-строг контрол при процеси като ламиниране и галванопластика. В допълнение, коефициентът на добив на печатни платки с -структури със слепи отвори от висок ред е сравнително нисък по време на производствения процес, което допълнително увеличава производствените разходи. Следователно, в процеса на проектиране на печатни платки е необходимо да се разгледат цялостно фактори като изисквания за производителност на продукта и бюджет на разходите и разумно да се избере редът на слепите заровени дупки, за да се постигне най-добра-ефективност на разходите.