Pašreizējā nozarē, kur augsta blīvuma starpsavienojumi un ātrgaitas signālu pārraide ir kļuvuši par standartu, PCB caurumu struktūra vairs nav vienkāršs "vadošs kanāls", bet gan galvenais elements, kas tieši nosaka vadu blīvumu, signāla integritāti un masveida ražošanas ražu. Daudzi aparatūras inženieri bieži sastopas ar atlases apstiprinājuma vienumiem, piemēram, "caururbumiem, aklo caurumiem un ieraktiem caurumiem" dēļu rūpnīcas inženierijas EQ lapā, saskaroties ar BGA blīvo vadu un augsta līmeņa plates dizainu. Neliela sprieduma novirze var novest pie nepietiekamas elektroinstalācijas vietas, gariem signāla atgriešanas ceļiem un pat ievērojamas kopējās plates jaudas samazināšanās.
Trīs veidu poru galvenās definīcijas un strukturālās atšķirības
No strukturālās būtības viedokļa galvenā atšķirība starp caurumu, aklo caurumu un ierakto caurumu ir "platē esošā cauruma iespiešanās diapazonā", un tie trīs atbilst atšķirīgai apstrādes loģikai un pielietojuma robežām:
-
Caur caurumu: Tas tieši iekļūst no augšējā slāņa līdz apakšējam slānim, pilnībā iekļūstot visos PCB slāņos, un ir tradicionālākā starpsavienojumu struktūra. Tās apstrādes loģika ir "vispirms nospiediet visu plāksni un pēc tam vienā piegājienā mehāniski izurbiet caurumus", izmantojot visvienkāršāko procesa ķēdi un zemākās izmaksas.
-
-
Akls caurums: savieno tikai PCB ārējo slāni ar norādīto iekšējo slāni un neiekļūst visā platē. Ņemot par piemēru 8 slāņu un 14 slāņu dēļus, ar aklo caurumiem 8 slāņu plāksnēs var iegūt 1-L2, 1-L3, 1-4L, 1-5L, 2-3L, 5-8L un 7-8L . 14 slāņu aklie caurumi var izveidot starpslāņu savienojumus 1-1-10 l, 1-10 l. 11-14L.
-
-
Nepieciešama konfidencialitāte, attēls ir apstrādāts un ir paredzēts tikai atsaucei
Apglabāts caurums: pilnībā aprakts PCB iekšpusē, nesniedzot nekādu ārējo virsmu. Piemēram, 20 slāņu plāksnē ieraktie caurumi nodrošina savstarpēju savienojumu tikai no L2 līdz L4, un caurumu pozīcijas nevar novērot no abām dēļa pusēm. Tās apstrādes loģika ir vispirms urbt caurumus metalizācijai un pēc tam piedalīties laminēšanā. Visa caurumu apstrāde ir jāpabeidz iekšējās plātnes stadijā, un pēc tam caurumi tiek pilnībā iesaiņoti plātnes iekšpusē, izmantojot turpmākos laminēšanas procesus.
-
Nepieciešama konfidencialitāte, attēls ir apstrādāts un ir paredzēts tikai atsaucei
-
Trīs veidu urbumu ražošanas process un galvenie parametri
Dažādas caurumu struktūras atbilst pilnīgi atšķirīgām procesu saitēm un vadības precizitātei, kas arī ir galvenais iemesls milzīgajai izmaksu atšķirībai starp augstas kvalitātes daudzslāņu plāksnēm un parastajām caururbuma plāksnēm:
-
-
Caur caurumu procesu: Tiek izmantoti parastie volframa tērauda urbji ar diametru 0,2 mm vai vairāk, un vārpstas ātrums tiek kontrolēts no 80 000 līdz 150 000 apgriezieniem minūtē. Viena urbšana var pabeigt pilnu plāksnes apstrādi. Nozares standarta malu attiecība tiek kontrolēta 10:1 robežās, un plātņu rūpnīca nodrošina caurumu sienu ķīmisko vielu apmaiņas spēju, izmantojot horizontālās PTH galvanizācijas līnijas. Vara biezuma viendabīgums var stabili atbilst IPC 2. līmenim vai augstākam standartam. Pašlaik masveida ražošanas scenārijos minimālā caurumu atvere var sasniegt 0,15 mm, bet, ja tā ir mazāka par 0,2 mm, ir nepieciešama īpaša aprīkojuma parametru optimizācija.
-
-
Aklo caurumu tehnoloģija: sadalīts divos maršrutos: tradicionālie mehāniski vadāmie dziļie žalūzijas caurumi un vispārējie lāzera žalūzijas caurumi. Mehāniskie aklie caurumi tiek urbti, izmantojot dziļuma kontroles urbšanas aprīkojumu, kura dziļuma precizitāte tiek kontrolēta ± 0,05 mm robežās un parastā AR attiecība ir 1,2:1; Lāzera žalūzijas tiek noņemtas, izmantojot CO ₂ vai UV lāzerus, ar diafragmas precizitāti ± 0,01 mm un minimālo atvērumu 3 milj. Enerģijas blīvums tiek stabili kontrolēts pie 8-12 J/cm², un procesa laikā netiks bojāts iekšējais slānis un apakšējā ķēde. Kad lāzera aklā cauruma apstrāde ir pabeigta, ir jāoptimizē zāļu šķīduma plūsmas ātrums un mērcēšanas laiks, lai izvairītos no zāļu šķīduma paliekām aklā gala caurumā un nodrošinātu, ka vara iegrimšanas daļā nav tukšumu.
-
-
-
-
Apbedīšanas process: Pamatojoties tikai uz plānas serdes plātņu apstrādi, mehāniskā urbšana vispirms tiek pabeigta neatkarīgajā iekšējā serdeņa plātnē, un pēc tam karbonizētie sveķi no cauruma sienas tiek noņemti ar kālija permanganāta mitro urbšanu. Pēc tam vara biezums uz urbuma sienas tiek palielināts līdz 10-20 μm, izmantojot ķīmisko vara pārklāšanu un pilnas plates galvanizāciju. Visbeidzot, iekšējā slāņa ķēde tiek iegravēta, un pēc tam tā piedalās turpmākajā daudzslāņu laminēšanā. Visā procesa laikā laminēšanas temperatūra, spiediens un laika parametri ir precīzi jākontrolē, lai izvairītos no ierakto caurumu aizsprostošanās ar līmes plūsmu daļēji sacietējušajā loksnē vai plānās serdes plātnes pārvietošanos un deformāciju, ko izraisa laminēšanas spriegums.
-
Tipiski nozares pielietojuma gadījumi
Dažādu poru struktūru kombinācijas izvēle tieši nosaka gala produkta veiktspējas augšējo robežu. Uniwell Circuits ir izveidojis nobriedušus ieviešanas risinājumus vairākās augstākās klases ražošanas jomās:
-
24 slāņu ātrgaitas AI servera aizmugure: Visa plate izmanto pamata starpsavienojuma shēmu "caururbums + aizmugures urbšana", un tā ir aprīkota ar 1–2 kārtības lāzera aklo caurumiem CPU ligzdas zonā, kas samazina BGA tapas atgriešanās ceļa garumu par vairāk nekā 40%, novēršot nopietnu ātrgaitas signālu atstarošanu caururbuma atlikušajā kaudzē, un atbilst SerD5 signālu pārraides prasībāmbps. Ja visās šajās konstrukcijās tiek izmantoti parastie caurumi, ne tikai elektroinstalācijas vieta būs pilnīgi nepietiekama, bet arī signāla integritāte neatbildīs standartiem.
-
-
-
-
16 slāņu RO4350B+RO4450F augstfrekvences aklo caurumu plāksne: RF raiduztvērēja moduļa zonā tiek izmantoti L1-L2 lāzera caurumi, lai panāktu tuvumā esošo zemējumu, kontrolējot cauruļu parazitāro induktivitāti 0,1 nH robežās un ievērojami samazinot 77 GHz milimetru viļņu signālu ievietošanas zudumus. Ja tiek izmantots parasts caurums, pārāk garš zemējuma ceļš izraisīs antenas pastiprinājuma samazināšanos par 2–3 dB, kas neatbilst transportlīdzeklī uzstādītā radara noteikšanas attāluma prasībām.
|
|
Nepieciešama konfidencialitāte, attēls ir apstrādāts un ir paredzēts tikai atsaucei
-
-
10 slāņu 3. kārtas HDI žalūziju dēlis ar caurumu: Zem vadošās viedtālruņa mātesplates SOC mikroshēmas tiek izmantots akls caurums+salikts caurums, lai panāktu augsta blīvuma ventilatoru no tūkstošiem tapu BGA apgabalā nagu lielumā. Nepalielinot kopējo slāņu skaitu, elektroinstalācijas resursi tiek palielināti par 40%, un signāla slāņa pārslēgšanas ceļš tiek ievērojami saīsināts, samazinot kopējo enerģijas patēriņu par aptuveni 12%.
-
26 slāņu pusvadītāju testa aizmugures plate: Zondes kartes saskarnes zonā tiek izmantots liels skaits ieraktu caurumu, lai panāktu savstarpēju savienojumu starp blakus esošajiem slāņiem iekšējā slānī, neaizņemot nekādu ārējo vadu vietu. Pat ar vairāk nekā 20 000 starpsavienojumu kanāliem visā platē, visu signāla kanālu pretestības tolerance joprojām tiek kontrolēta ± 5% robežās, kas atbilst mikroshēmu testēšanas augstas precizitātes sinhronizācijas prasībām. -
Atlases lēmumu pieņemšanas pamatprincipi
Praktiskajos projektos starp trim caurumu veidiem nav absolūta pārākuma vai nepilnvērtīguma, ir tikai atšķirības pielāgošanas scenārijos: priekšroka tiek dota parastajām rūpnieciskajām vadības paneļiem, divu slāņu četru slāņu plaša patēriņa elektroniskajām platēm un pilnīgai caurumu konstrukcijai, lai maksimāli palielinātu izmaksu kontroli, vienlaikus izpildot veiktspējas prasības; Augsta blīvuma BGA plates un ātrgaitas serveru plates var ieviest pirmās kārtas aklo caurumu optimizācijas vadu resursus; Augstākās klases HDI platēm un miniaturizētiem RF moduļiem ir nepieciešams aklo caurumu kombinācijas dizains, lai sasniegtu augstāko savienojumu blīvumu ierobežotā plates laukumā.