La technologie de conception et de fabrication des circuits imprimés est confrontée à de graves défis. Afin de répondre à la demande de produits électroniques de plus petite taille, de performances plus élevées et de plus de fonctions,trou borgnela technologie est la clé. La division des commandes de trous borgnes joue un rôle crucial dans la conception et la fabrication des circuits imprimés, affectant directement les performances, la densité de câblage et le coût de fabrication du circuit imprimé.
1, Concepts de base des trous borgnes et des trous enterrés
(1) Trou borgne
Le trou borgne est un type de trou traversant-qui relie le câblage interne d'un PCB au câblage de surface du PCB. Sa particularité est que ce trou ne pénètre pas dans toute la planche. Les trous borgnes sont généralement utilisés pour connecter des circuits externes aux circuits internes adjacents. Dans les cartes de circuits imprimés multi-couches, ils contribuent à réduire la distance de transmission du signal, à réduire les interférences du signal et à améliorer l'intégrité du signal, jouant ainsi un rôle important dans le processus de miniaturisation des appareils électroniques. Par exemple, dans les cartes de circuits imprimés telles que les cartes mères de téléphones portables qui nécessitent une utilisation élevée de l'espace et un traitement du signal, les trous borgnes peuvent permettre d'obtenir des connexions électriques plus efficaces dans un espace limité. Son ouverture est généralement petite, généralement comprise entre 0,1-0,3 mm, pour répondre aux exigences du câblage haute densité.
(2) Trou enterré
Le trou enterré est un type de trou traversant-qui relie uniquement le câblage entre les couches internes et ne peut pas être observé directement depuis la surface du circuit imprimé. Les trous d'enfouissement créent des chemins de connexion électrique stables au sein des cartes de circuits imprimés multi-couches, ce qui est crucial pour obtenir des fonctionnalités de circuits complexes. Dans les cartes mères de serveur-haut de gamme et autres cartes de circuits imprimés qui nécessitent des performances électriques et une stabilité strictes, des trous enterrés peuvent être utilisés pour connecter plusieurs couches d'alimentation et de signal, garantissant ainsi une distribution d'énergie stable et une transmission fiable du signal. Son ouverture est relativement petite, semblable aux trous borgnes, principalement de l'ordre de 0,1-0,3 mm, pour s'adapter à la tendance du câblage haute densité.
2, Définition de l'ordre des trous borgnes enterrés
(1) Définition basée sur la fréquence de perçage laser
Dans les-cartes d'interconnexion haute densité, une définition courante de l'ordre des trous borgnes enterrés est liée au nombre de cycles de perçage laser. En termes simples, la structure de trou borgne formée par perçage laser correspond à une commande. Par exemple, pour une carte HDI aveugle/enterrée en couches bidirectionnelles avec perçage laser pur, si une seule opération de perçage laser est effectuée pour connecter la couche externe à la couche interne adjacente, alors cette structure est du premier-ordre. Si deux opérations de perçage laser sont effectuées, le trou borgne formé par le premier perçage laser est connecté de la couche externe à une certaine couche interne, et le deuxième perçage laser est connecté de la couche interne existante à une couche interne plus profonde, alors c'est le deuxième ordre. Cette méthode de définition est couramment utilisée dans les cartes HDI, le perçage laser étant la principale méthode de fabrication de trous borgnes, ce qui peut refléter intuitivement la complexité des connexions entre les différents niveaux obtenues grâce au perçage laser.
(2) Définition du nombre de plaques conductrices basée sur le perçage mécanique
Dans le cas de l'utilisation de forages mécaniques de trous borgnes/enterrés, la conduite d'une plaque centrale est le premier ordre et la conduite de deux plaques centrales est le deuxième ordre. Par exemple, dans certaines structures de circuits imprimés complexes, des trous mécaniques enterrés doivent relier plusieurs couches internes. Lorsqu'un trou mécanique enterré peut conduire deux cartes centrales, la structure du trou enterré répond à la norme du deuxième -ordre. Dans le processus de production de cartes de circuits imprimés multi-couches, si le perçage mécanique commence à partir d'une certaine couche interne et traverse deux cartes centrales différentes en séquence pour réaliser une connexion électrique, cette conception appartient à la structure de trou enterré borgne de forage mécanique du deuxième-ordre. Cette méthode de définition s'applique aux conceptions de circuits imprimés qui utilisent le perçage mécanique pour former des trous borgnes ou des trous enterrés pour relier les couches internes, reflétant la capacité et la relation hiérarchique du perçage mécanique à établir des connexions entre différentes cartes centrales.
(3) Définition basée sur une structure en couches
Les structures couramment utilisées dans l'industrie, telles que a+n+a et a+n+n+a, sont utilisées pour nommer les cartes HDI et définir leur ordre, où a représente une couche supplémentaire, une couche supplémentaire étant le premier ordre, deux couches supplémentaires étant le deuxième ordre et trois couches supplémentaires étant le troisième ordre ; N représente la couche centrale. Les structures courantes incluent 1+n+1, 1+n+1, 2+n+2, 2+n+n+2, 3+n+3, 3+n+n+3, etc. En prenant la structure 1+n+1 comme exemple, elle représente une couche supplémentaire de chaque côté. de la couche centrale n, correspondant à une structure de trou enterré borgne du premier-ordre ; La structure 2+n+n+2 représente deux couches supplémentaires de chaque côté des deux couches centrales n, appartenant à une structure de trous enterrés borgnes du deuxième-ordre. Cette méthode de définition prend en compte la structure globale du PCB et détermine l'ordre des trous borgnes enterrés en augmentant le nombre de couches. C'est très clair lorsqu'on décrit des cartes HDI avec des structures empilées complexes.
3, Caractéristiques et scénarios d'application de trous borgnes enterrés de différents ordres
(1) Trou enterré borgne de premier ordre
Le trou enterré borgne de premier ordre est une structure relativement basique. Ses trous borgnes sont généralement directement connectés de la couche externe du circuit imprimé à la couche interne adjacente, formant une simple structure d'interconnexion à haute densité -. Dans cette structure, l'ouverture des trous borgnes et des trous enterrés est plus petite, et la largeur et l'espacement du circuit sont plus précis, ce qui peut améliorer considérablement l'intégration et les performances électriques du circuit imprimé. Le trou enterré borgne de premier -ordre convient aux produits électroniques qui ont certaines exigences en matière d'utilisation de l'espace mais n'ont pas une complexité de circuit particulièrement élevée, tels que certains produits électroniques grand public simples, tels que les bracelets intelligents, les simples écouteurs Bluetooth, etc. Ces produits doivent remplir des fonctions de base dans un espace limité, et les trous enterrés borgnes de premier -ordre peuvent réduire efficacement la taille des cartes de circuits imprimés et réduire les coûts des produits tout en répondant aux exigences de connexion électrique.
(2) Trou enterré borgne de deuxième ordre
Le trou borgne enfoui de deuxième-ordre ajoute de la complexité à la hiérarchie de connexion sur la base de celle du premier-ordre. Il inclut non seulement des trous borgnes de premier-ordre connectés de la couche externe à la couche interne adjacente, mais ajoute également des trous borgnes de deuxième-ordre connectés de la couche externe à la couche plus profonde via la couche intermédiaire, ainsi que les structures de trous enterrés correspondantes. Les trous enterrés borgnes de deuxième ordre peuvent réaliser des connexions de circuits plus complexes, adaptées aux produits électroniques qui nécessitent une intégrité de signal et une densité de câblage élevées, tels que les smartphones, les tablettes, etc. En prenant les smartphones comme exemple, ils nécessitent la connexion interne de nombreuses puces, capteurs et autres composants. Les trous enterrés borgnes de deuxième ordre peuvent réaliser un grand nombre de connexions électriques dans un espace limité de la carte mère, tout en réduisant les pertes et les interférences pendant la transmission du signal grâce à une conception raisonnable, améliorant ainsi les performances globales du téléphone.
(3) Trous enterrés borgnes d'ordre élevé (troisième ordre et supérieur)
Les structures de trous enterrés borgnes de troisième ordre et d'ordre supérieur sont plus complexes et peuvent répondre aux exigences des produits électroniques haut de gamme en matière de densité de fils ultra-et de bonnes performances électriques. Dans les domaines des équipements de communication 5G, des cartes mères de serveurs haut de gamme, des équipements électroniques aérospatiaux, etc., en raison de la nécessité de traiter un grand nombre de signaux à haute vitesse et haute fréquence et d'intégrer de nombreux modules fonctionnels dans un espace limité, la technologie des trous borgnes d'ordre élevé est devenue essentielle. Par exemple, dans le circuit imprimé de communication des stations de base 5G, des trous enterrés borgnes d'ordre élevé peuvent permettre une transmission de données à grande vitesse entre différentes puces, réduire le retard du signal et la diaphonie et garantir la stabilité et l'efficacité de la communication ; Dans les équipements électroniques aérospatiaux, les trous borgnes enterrés d'ordre élevé aident à réduire le poids des cartes de circuits imprimés, à améliorer la fiabilité des équipements et la capacité anti-interférences, et à répondre aux exigences strictes des équipements légers et de haute performance dans le domaine aérospatial.
4, L'importance et l'influence de la division de l'ordre des trous aveugles enterrés
(1) L'impact sur la densité de câblage des circuits imprimés
L'augmentation de l'ordre des trous borgnes enterrés permet aux cartes de circuits imprimés d'atteindre une densité de câblage plus élevée. En concevant des trous borgnes et des trous enterrés d'ordres différents, davantage de chemins de connexion peuvent être établis entre les couches interne et externe du circuit imprimé, réduisant ainsi la pression sur le câblage externe et permettant au circuit imprimé d'accueillir davantage de composants et de circuits électroniques. Ceci est crucial pour la miniaturisation et l’intégration fonctionnelle des produits électroniques. Par exemple, dans les smartphones, la technologie avancée des trous borgnes permet à la carte mère d'intégrer davantage de puces et de modules fonctionnels dans une taille limitée, permettant ainsi des mises à niveau continues des fonctions du téléphone.
(2) L'impact sur l'intégrité du signal
Une conception raisonnable de l’ordre des trous borgnes enterrés peut contribuer à améliorer l’intégrité du signal. Avec l'augmentation continue de la fréquence de fonctionnement des appareils électroniques, les problèmes tels que la perte de signal, la réflexion et la diaphonie pendant la transmission deviennent de plus en plus importants. Des trous borgnes enterrés de différents ordres peuvent optimiser le chemin de transmission du signal, réduire la distance de transmission du signal et réduire la discontinuité d'impédance du signal au niveau du trou intermédiaire en fonction des exigences de transmission du signal, améliorant ainsi efficacement la qualité et la stabilité du signal. Dans le scénario d'application de transmission de données à grande vitesse-, tel que l'interface de transmission de données des disques SSD-, un ordre approprié de conception de trous borgnes enterrés peut garantir une transmission de données précise et à grande vitesse-.
(3) L'impact sur les coûts de fabrication
L'augmentation de l'ordre des trous borgnes enterrés entraîne généralement une augmentation des coûts de fabrication. Les trous enterrés borgnes avancés nécessitent des processus de fabrication plus complexes et des équipements de plus grande précision, tels que des exigences de précision plus élevées pour le forage laser et une plus grande difficulté pour le forage mécanique. Dans le même temps, un contrôle plus strict est également requis dans des processus tels que le laminage et la galvanoplastie. De plus, le taux de rendement des cartes de circuits imprimés avec des structures de trous borgnes enterrés d'ordre élevé est relativement faible pendant le processus de production, ce qui augmente encore les coûts de fabrication. Par conséquent, dans le processus de conception des circuits imprimés, il est nécessaire de prendre en compte de manière exhaustive des facteurs tels que les exigences de performances du produit et le budget de coûts, et de choisir raisonnablement l'ordre des trous borgnes enterrés pour obtenir la meilleure rentabilité-.