PCB設(shè)計(jì)中需要使用核心過孔的詳解

解決高密度互連（HDI）問題的一種流行方法是從簡(jiǎn)單的印刷電路板開始，然后逐層添加。 這稱為順序?qū)訅汗に嚒?為了平衡，層總是成對(duì)添加到頂部和底部。 我們有一個(gè)符號(hào)來描述序列。

一個(gè)典型的例子是一塊板，在初始?jí)褐浦袕?N 層開始，然后有三個(gè)額外的層壓步驟。 每次附加抑制都會(huì)添加兩層，一層位于上一步之上，一層位于上一步之下。 這種結(jié)構(gòu)的縮寫是3+N+3或者簡(jiǎn)單的3N3堆棧。

我們可以得到更詳細(xì)的信息，將N替換為第一次壓合時(shí)的實(shí)際層數(shù)并稱之為，例如3+4+3板，甚至十層。 事實(shí)上，相比第一步使用了多少層，制造商更關(guān)心的是后期添加了多少層。

這三個(gè)不是隨機(jī)數(shù)。 迎合HDI市場(chǎng)的晶圓廠將3N3板作為最佳選擇。 那么如何調(diào)整工廠來構(gòu)建特定的堆棧呢？ 是裝備啊 當(dāng)化學(xué)過程完成其工作時(shí)，面板將短暫地通過蝕刻和電鍍?cè)　?鉆孔，尤其是機(jī)械鉆孔，比絲網(wǎng)印刷等其他批量工藝要慢。

因此，每條電鍍線有四臺(tái)鉆機(jī)和一臺(tái)打印機(jī)。 介于兩者之間的是工廠中一些最昂貴的設(shè)備。 這些物品將是印刷機(jī)。 或者，對(duì)于較小的商店來說，可能是新聞。 新聞是瓶頸。 這是順序構(gòu)建需要更長(zhǎng)的時(shí)間和更高的成本的主要原因。 安排拜訪當(dāng)?shù)毓?yīng)商。 壓力機(jī)與鉆孔站的比例將表明他們是專注于通孔板還是高密度板。

擁有足夠帶寬的印刷廠可以交付 3N3 板卡，同時(shí)保持工廠其他部分的產(chǎn)能。 這種技術(shù)水平足以滿足大多數(shù)應(yīng)用。 智能手機(jī)需要一堆貫穿整個(gè)電路板的微通孔。 這是他們的芯片組和緊密封裝的功能為電池讓路。 他們的工廠車間就會(huì)反映這些需求。

問題的核心——從通孔開始。

除了缺少阻焊層和絲印外，“簡(jiǎn)易板”已經(jīng)完成。 核心至少有兩層，但通常更多。 我們談?wù)摵诵暮皖A(yù)浸料，但這與“核心”的定義略有不同。 我們的核心可以是兩層，在這種情況下將會(huì)有重疊的定義。 即使它是一個(gè)核心加上一個(gè)額外的預(yù)浸料層，我們?nèi)匀粚⑵浞Q為核心。 如果設(shè)計(jì)需要，最終的磁芯通孔將是穿過多個(gè)磁芯材料堆疊的孔。 在這種情況下，磁芯是第一個(gè)層壓周期的產(chǎn)品。

該初始構(gòu)建塊的材料可以是用于完全剛性結(jié)構(gòu)的玻璃編織物，或者用于剛性/柔性場(chǎng)景的聚酰亞胺。 在任何情況下，磁芯中的機(jī)械孔都填充有樹脂，從而在電路板電介質(zhì)中的玻璃纖維之間形成空間。 填充完畢后，覆銅，即可開始順序?qū)訅骸?br/>

從芯孔中擠出更多。

強(qiáng)調(diào)了核心通孔從通孔開始的事實(shí)。 在孔中沉積銅需要相同的電鍍工藝。 這意味著使用與外層和典型內(nèi)層約束一致的更大的最小氣隙和線寬。

知道較厚的銅有利于更寬的幾何形狀，因此將這些層專用于電源和接地網(wǎng)絡(luò)是有意義的，這也恰好受益于較厚的銅和更寬的幾何形狀。 當(dāng)然，中間層是細(xì)線布線的候選層。

當(dāng)樓層數(shù)變得繁忙時(shí)，必須有多個(gè)子板堆疊在一起。 從布線的角度來看，核心過孔跨度更像是本地電梯。 將總線和相關(guān)電源域分組為專用部件將減少這些史詩般的高級(jí)主板上的交叉污染。

如果核心堆疊為多層，您可以在按順序添加第一對(duì)附加層之前在核心中創(chuàng)建一些微通孔。 您只需在外層使用薄電介質(zhì)即可制作微通孔。 您將得到一個(gè)不會(huì)增加層壓周期的微通孔。 就像改變一樣！

如果您喜歡金錢，則應(yīng)避免嘗試將微通孔堆疊在與核心通孔相同的位置。 這是最嚴(yán)重的 DFM 違規(guī)行為之一。 芯通孔和相鄰微通孔之間的確切距離會(huì)有所不同。 我想如果你四處詢問，首選的結(jié)果是兩個(gè)過孔之間的跨度相當(dāng)于不同網(wǎng)絡(luò)的氣隙。 具有相同網(wǎng)絡(luò)間距的正常通孔到通孔間距為供應(yīng)商提供了一條廣闊的成功之路。

在某些情況下，這種想法會(huì)讓你不知所措。 許多芯片并不是為低調(diào)的電路板而制造的。 將其推至同一網(wǎng)絡(luò)過孔間距的極限，就是使盲孔/埋孔的捕獲焊盤與核心過孔的捕獲焊盤相互相切； 接觸但不重疊。

小心過度使用過渡層。 它將忙于雪人形狀的孔對(duì)，因此很容易將它們擠在一起。 薄間距球柵陣列 (BGA) 設(shè)備下方的空間可能很寶貴，因此最好盡量減少在設(shè)備下方對(duì)穿過電路板的連接的使用，例如旁路電容或其他令人信服的原因。 在可通過微通孔訪問的層上遠(yuǎn)離器件布線，然后跳過較大的通孔，那里有更多的空間可供使用。

縫合過孔可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的返回路徑和 EMI 抑制。

返回路徑的趨勢(shì)將涉及許多具有接地通孔圖案的位置。 越早了解這些細(xì)節(jié)，實(shí)施起來就越容易。 無論布線經(jīng)過過渡處，都應(yīng)提供連接各種參考平面的措施。

您可能需要?jiǎng)?chuàng)建一條穿過電路板的熱路徑。 考慮留下一些介電材料以保持一定程度的阻抗和結(jié)構(gòu)完整性。 從源周圍集中開始，但隨著通孔連接到電路板的另一側(cè)而分散。 我以前從未這樣做過，但我不明白為什么不能通過使用導(dǎo)熱膏作為填料來增加耗散因數(shù)。

任何類型的通孔線都會(huì)在平面上產(chǎn)生凹槽。 有時(shí)你會(huì)陷入困境，不得不這樣做。 在這些情況下，只需付出一點(diǎn)努力就足以將插槽分成兩個(gè)較小的插槽。 鐵芯通孔的運(yùn)動(dòng)自由度優(yōu)于固定在特定銷上的通孔。 錯(cuò)開它們的爆炸模式有助于避免磁耦合。 當(dāng)過孔在穿過平面時(shí)有自己的間隙時(shí)，它們會(huì)很高興。 當(dāng)然，AKA 差分對(duì)對(duì)于已婚夫婦來說是一個(gè)例外。

所以你擁有了。 核心過孔是順序裝配板基礎(chǔ)的一部分。 它們的使用意味著一層或多層預(yù)埋孔和盲孔將混合在一起。 這是解決大多數(shù) HDI 路由研究的組合。 具有一個(gè)芯通孔的成本與具有多個(gè)芯通孔的成本相同。 因此，如果你已經(jīng)走上這條路，就應(yīng)該繼續(xù)努力。 電路板組裝及電路板加工廠家講解核心過孔在電路板設(shè)計(jì)中的使用。