Проектування та технологія виробництва друкованих плат стикаються з серйозними проблемами. Щоб задовольнити попит на менший розмір, вищу продуктивність і більше функцій в електронних продуктах,глухий отвіртехнологія є ключовою. Порядок розподілу глухих отворів відіграє вирішальну роль у проектуванні та виробництві друкованих плат, безпосередньо впливаючи на продуктивність, щільність проводки та вартість виробництва друкованої плати.
1, Основні поняття глухих шурфів і свердловин
(1) Глуха діра
Глухий отвір – це тип наскрізного-отвору, який з’єднує внутрішню проводку друкованої плати з проводкою на поверхні друкованої плати. Його особливість полягає в тому, що цей отвір не пронизує всю дошку. Глухі отвори зазвичай використовуються для з'єднання зовнішніх ланцюгів із суміжними внутрішніми ланцюгами. У багато-шарових друкованих платах вони допомагають зменшити відстань передачі сигналу, зменшити перешкоди та покращити цілісність сигналу, відіграючи важливу роль у процесі мініатюризації електронних пристроїв. Наприклад, у друкованих платах, таких як материнські плати мобільних телефонів, які вимагають високого використання простору та обробки сигналів, глухі отвори можуть забезпечити ефективніші електричні з’єднання в обмеженому просторі. Його отвір зазвичай невеликий, зазвичай між 0,1-0,3 мм, щоб відповідати вимогам високої щільності проводки.
(2) Закопана яма
Закопаний отвір – це тип наскрізного-отвору, який з’єднує лише проводку між внутрішніми шарами, і його неможливо спостерігати безпосередньо з поверхні друкованої плати. Отвори створюють стабільні шляхи електричного з’єднання в багато-шарових друкованих платах, що має вирішальне значення для досягнення складної функціональності схеми. У серверних материнських платах-вищого класу та інших друкованих платах, які вимагають суворих електричних характеристик і стабільності, можна використовувати сховані отвори для підключення кількох рівнів живлення та сигналу, забезпечуючи стабільний розподіл живлення та надійну передачу сигналу. Його отвір відносно малий, подібний до глухих отворів, переважно в діапазоні 0,1-0,3 мм, щоб відповідати тенденції високої щільності проводки.
2, Визначення сліпого порядку свердловин
(1) Визначення на основі частоти лазерного свердління
У сполучних платах із високою-щільністю загальне визначення порядку глухих отворів пов’язане з кількістю циклів лазерного свердління. Простіше кажучи, структура глухого отвору, утворена лазерним свердлінням, відповідає одному порядку. Наприклад, для -двонаправленої багатошарової глухої/вглибної панелі HDI з чистим лазерним свердлінням, якщо виконується лише одна операція лазерного свердління для з’єднання зовнішнього шару з сусіднім внутрішнім шаром, тоді ця структура має перший{4}}порядок. Якщо виконуються дві операції лазерного свердління, глухий отвір, утворений першим лазерним свердлінням, з’єднується із зовнішнього шару з певним внутрішнім шаром, а друге лазерне свердління з’єднується з існуючого внутрішнього шару з більш глибоким внутрішнім шаром, тоді це другий порядок. Цей метод визначення зазвичай використовується в платах HDI з лазерним свердлінням як основним методом виготовлення глухих отворів, який може інтуїтивно відображати складність зв’язків між різними рівнями, досягнутими за допомогою лазерного свердління.
(2) Визначення кількості струмопровідних серцевинних пластин на основі механічного свердління
У випадку використання механічного глухого/заглибленого буріння свердловин, проведення однієї кернової пластини є першим порядком, а проведення двох кернових пластин є другим порядком. Наприклад, у деяких складних структурах друкованої плати механічні отвори повинні з’єднувати кілька внутрішніх шарів. Коли один механічний заглиблений отвір може проводити дві основні плити, структура заглибленого отвору відповідає стандарту другого-порядку. У процесі виробництва багато-шарових друкованих плат, якщо механічне свердління починається з певного внутрішнього шару та проходить через дві різні основні плати послідовно для досягнення електричного з’єднання, ця конструкція належить до конструкції глухих отворів другого-порядку механічного свердління. Цей метод визначення застосовний до конструкцій друкованих плат, у яких використовується механічне свердління для формування глухих або глибоких отворів для з’єднання внутрішніх шарів, що відображає здатність та ієрархічний зв’язок механічного свердління для встановлення з’єднань між різними основними платами.
(3) Визначення на основі шаруватої структури
Структури, які зазвичай використовуються в промисловості, такі як a+n+a та a+n+n+a, використовуються для іменування плат HDI та визначення їх порядку, де a представляє додатковий шар, причому один додатковий шар є першим порядком, два додаткові шари є другим порядком, а три додаткові шари є третім порядком; N означає основний шар. Загальні структури включають 1+n+1, 1+n+1, 2+n+2, 2+n+n+2, 3+n+3, 3+n+n+3 тощо. Взявши за приклад структуру 1+n+1, вона представляє додатковий шар на кожній стороні основного шару n, що відповідає структурі сліпої свердловини першого{23}}порядку; Структура 2+n+n+2 представляє два додаткові шари по обидва боки від двох основних шарів n, що належать до структури сліпих похованих отворів другого-порядку. Цей метод визначення враховує загальну структуру друкованої плати та визначає порядок глухих отворів шляхом збільшення кількості шарів. Це дуже зрозуміло при описі плат HDI зі складними стековими структурами.
3, Характеристики та сценарії застосування глухих свердловин різних порядків
(1) Глуха закопана яма першого порядку
Глуха свердловина першого порядку- є відносно простою структурою. Його глухі отвори зазвичай з’єднуються безпосередньо від зовнішнього шару друкованої плати до сусіднього внутрішнього шару, утворюючи просту -структуру з’єднання з високою щільністю. У цій структурі отвір глухих і закопаних отворів менший, а ширина ланцюга та відстань точніші, що може значно покращити інтеграцію та електричні характеристики друкованої плати. Глухі отвори першого замовлення-придатні для електронних продуктів, які мають певні вимоги до використання простору, але не мають особливо високої складності схем, як-от деякі прості споживчі електронні продукти, як-от розумні браслети, прості навушники Bluetooth тощо. Ці продукти мають виконувати основні функції в обмеженому просторі, і глухі отвори першого{7}}замовлення можуть ефективно зменшити розмір друкованих плат і знизити вартість продукту, задовольнивши вимоги до електричного підключення.
(2) Гліпа закопана яма другого порядку
Сліпий закопаний отвір другого-порядку ускладнює ієрархію з’єднань на основі першого-порядку. Він включає не лише глухі отвори першого{3}}порядку, з’єднані із зовнішнього шару з сусіднім внутрішнім шаром, але також додає глухі отвори другого-порядку, з’єднані із зовнішнього шару до глибшого шару через проміжний шар, а також відповідні структури схованих отворів. Глухі отвори другого порядку дають змогу досягти складніших схемних з’єднань, придатних для електронних продуктів, які вимагають високої цілісності сигналу та щільності проводки, таких як смартфони, планшети тощо. Беручи за приклад смартфони, вони вимагають внутрішнього підключення численних мікросхем, датчиків та інших компонентів. Глухі отвори другого порядку дозволяють створити велику кількість електричних з’єднань в обмеженому просторі материнської плати, одночасно зменшуючи втрати та перешкоди під час передачі сигналу завдяки розумній конструкції, покращуючи загальну продуктивність телефону.
(3) Сліпі поховані ями високого порядку (третій порядок і вище)
Глухі закопані отвори третього порядку та вищого порядку складніші та можуть відповідати вимогам високо-електронних продуктів щодо над-високої щільності дроту та хороших електричних характеристик. У сферах комунікаційного обладнання 5G, серверних материнських плат-вищого класу, аерокосмічного електронного обладнання тощо, через необхідність обробки великої кількості високо-швидкісних і-частотних сигналів та інтеграції численних функціональних модулів в обмеженому просторі технологія-сліпих отворів високого{8}}порядку стала ключовою. Наприклад, у комунікаційній платі базових станцій 5G глухі отвори високого-порядку можуть досягти високо{12}}швидкісної передачі даних між різними чіпами, зменшити затримку сигналу та перехресні перешкоди, а також забезпечити стабільність і ефективність зв’язку; В аерокосмічному електронному обладнанні глухі отвори високого порядку-допомагають зменшити вагу друкованих плат, підвищити надійність обладнання та -захист від перешкод, а також відповідають суворим вимогам до високо-продуктивного та легкого обладнання в аерокосмічній сфері.
4. Значення та вплив поділу порядку сліпих закопаних ям
(1) Вплив на щільність проводки друкованої плати
Збільшення порядку глухих отворів дозволяє досягти більшої щільності друкованих плат. Завдяки розробці глухих і схованих отворів різного порядку між внутрішнім і зовнішнім шарами друкованої плати можна встановити більше шляхів з’єднання, тим самим зменшуючи тиск на зовнішню проводку та дозволяючи друкованій платі розміщувати більше електронних компонентів і схем. Це має вирішальне значення для мініатюризації та функціональної інтеграції електронних продуктів. Наприклад, у смартфонах передова технологія глухих отворів дозволяє інтегрувати в материнську плату більше мікросхем і функціональних модулів у межах обмеженого розміру, досягаючи постійного оновлення функцій телефону.
(2) Вплив на цілісність сигналу
Розумна конструкція порядку глухих отворів може допомогти покращити цілісність сигналу. З безперервним збільшенням робочої частоти електронних пристроїв такі проблеми, як втрата сигналу, відображення та перехресні перешкоди під час передачі, стають все більш помітними. Глухі закопані отвори різних порядків можуть оптимізувати шлях передачі сигналу, зменшити відстань передачі сигналу та зменшити переривчастість імпедансу сигналу в прохідному отворі відповідно до вимог до передачі сигналу, тим самим ефективно покращуючи якість і стабільність сигналу. У прикладному сценарії високо-швидкісної передачі даних, як-от інтерфейс передачі даних твердотільних-накопичувачів, відповідний порядок конструкції глухих отворів може забезпечити високу-швидкість і точну передачу даних.
(3) Вплив на виробничі витрати
Збільшення порядку сліпих закладених отворів зазвичай призводить до збільшення витрат на виробництво. Вдосконалені глухі шпури вимагають складніших виробничих процесів і більш точного обладнання, наприклад, вищі вимоги до точності для лазерного буріння та більші труднощі при механічному бурінні. У той же час суворіший контроль також потрібен у таких процесах, як ламінування та гальванічне покриття. Крім того, продуктивність друкованих плат зі структурою глухих отворів високого-порядку відносно низька під час виробничого процесу, що ще більше збільшує витрати на виробництво. Тому в процесі проектування друкованої плати необхідно всебічно враховувати такі фактори, як вимоги до продуктивності продукту та бюджет витрат, і обґрунтовано вибрати порядок глухих отворів, щоб досягти найкращої -економічної ефективності.