1, aperçu de la carte de circuit imprimé à trou enterré borgne HDI
IDHles cartes de circuits imprimés permettent d'obtenir des connexions plus étroites et plus efficaces entre les circuits internes et externes grâce aux technologies de trous borgnes et de trous enterrés. Le trou borgne fait référence à un trou qui s'étend de la surface d'un circuit imprimé jusqu'à une certaine profondeur à l'intérieur, sans pénétrer dans l'ensemble du circuit imprimé ; Les trous enterrés sont des trous situés dans la couche interne du circuit imprimé, reliant différents circuits de la couche interne. Cette structure de trous unique augmente considérablement l'espace de câblage et améliore l'intégration du circuit imprimé. Cependant, l’existence de trous borgnes enterrés pose également de nombreux défis en matière de contrôle d’impédance.
2, paramètres techniques clés
(1) Impédance caractéristique
L'impédance caractéristique fait référence à l'impédance composée de la résistance, de l'inductance, de la capacité et de la conductance par unité de longueur sur une ligne de transmission infiniment longue. Pour les circuits imprimés à trous borgnes HDI, leur impédance caractéristique doit généralement être contrôlée dans une plage spécifique, telle que 50 Ω ou 75 Ω. L'ampleur de l'impédance caractéristique dépend principalement de la structure géométrique du circuit imprimé, notamment de facteurs tels que la largeur des lignes, l'espacement des lignes et l'épaisseur diélectrique.
Largeur de ligne : plus la largeur de ligne est large, plus l'impédance caractéristique est faible. Lors de la conception de circuits imprimés à trous borgnes enterrés HDI, il est nécessaire de calculer avec précision la largeur de ligne en fonction de la valeur d'impédance caractéristique cible. Par exemple, pour une exigence d'impédance caractéristique de 50 Ω, dans des conditions spécifiques de matériau diélectrique et d'épaisseur, la largeur de ligne doit être maintenue à une certaine valeur calculée par formule, et dans le processus de production réel, la tolérance de la largeur de ligne doit être contrôlée à ± 5 µm pour garantir la précision de l'impédance caractéristique.
Espacement des lignes : une augmentation de l’espacement des lignes entraînera une augmentation de l’impédance caractéristique. Dans les circuits imprimés HDI enterrés en aveugle avec un câblage à haute -densité, le réglage raisonnable de l'espacement des lignes doit non seulement prendre en compte le respect des exigences d'impédance caractéristique, mais également prendre en compte la densité du câblage. La valeur minimale de l'espacement des lignes est généralement limitée par la capacité du processus de production, généralement comprise entre 20 μm et 30 μm. Dans le même temps, il est nécessaire d'assurer l'uniformité de l'espacement des lignes pour éviter les fluctuations de l'impédance caractéristique locale.
Épaisseur diélectrique : L'épaisseur diélectrique est positivement corrélée à l'impédance caractéristique. Une couche diélectrique plus épaisse augmentera l'impédance caractéristique. La cohérence de l'épaisseur diélectrique dans chaque couche est cruciale pour le contrôle global de l'impédance dans les cartes de circuits imprimés à trous borgnes HDI multicouches. Par exemple, en utilisant une technologie de stratification de haute -précision pour garantir que la tolérance d'épaisseur de chaque couche de diélectrique est contrôlée à ± 10 μm afin de maintenir une impédance caractéristique stable.
(2) Adaptation d'impédance
L'adaptation d'impédance fait référence à l'adaptation mutuelle de l'impédance entre la source du signal, la ligne de transmission et la charge pour obtenir une transmission de puissance maximale et une réflexion minimale du signal. Dans la conception des cartes de circuits imprimés à trous borgnes HDI, il est non seulement nécessaire de contrôler l'impédance caractéristique de la ligne de transmission, mais également d'assurer l'adaptation d'impédance avec les puces, connecteurs et autres composants connectés.
Correspondance d'impédance entre la puce et le circuit imprimé : l'impédance d'entrée et de sortie de la puce est fixe. Lors de la conception du circuit imprimé, il est nécessaire d'ajuster l'impédance caractéristique du circuit imprimé et d'ajouter des résistances, des condensateurs et d'autres composants correspondants pour correspondre à l'impédance du circuit imprimé et de la puce. Par exemple, pour certaines puces numériques à grande vitesse avec une impédance de sortie de 33 Ω, afin d'obtenir une bonne adaptation d'impédance, une résistance de 17 Ω doit être connectée en série sur le chemin de transmission du signal du circuit imprimé, de sorte que l'impédance globale atteigne 50 Ω et corresponde à l'impédance caractéristique du circuit imprimé.
Adaptation d'impédance entre les connecteurs et les circuits imprimés : en tant qu'interface entre le circuit imprimé et les appareils externes, les caractéristiques d'impédance des connecteurs ne peuvent être ignorées. Les connecteurs de haute qualité ont généralement des spécifications d'impédance claires, telles que 50 Ω. Lors du soudage de connecteurs sur des cartes de circuits imprimés HDI enterrées en aveugle, il est important de garantir un bon processus de soudure pour éviter les discontinuités d'impédance causées par des défauts de soudure. Pendant ce temps, au niveau de la connexion entre le connecteur et le circuit imprimé, des conceptions de câblage spéciales telles qu'une largeur de ligne de gradient et des vias de mise à la terre accrus peuvent être utilisées pour obtenir des transitions d'impédance douces et réduire les réflexions du signal.
(3) Uniformité de l'impédance
L'uniformité de l'impédance fait référence à la cohérence de l'impédance caractéristique tout au long du chemin de transmission du signal de la carte de circuit imprimé à trou borgne enterré HDI. En raison de la présence de trous borgnes, de trous enterrés, de vias et de différentes zones de câblage sur le circuit imprimé, ces différences structurelles peuvent conduire à une impédance inégale.
L'impact et le contrôle des trous borgnes enterrés sur l'impédance : La présence de trous borgnes et de trous enterrés peut modifier les caractéristiques locales de capacité et d'inductance des lignes de transmission, affectant ainsi l'impédance. Afin de réduire cet impact, lors de la conception de trous borgnes enterrés, la taille des petits trous doit être minimisée autant que possible et la structure des trous doit être optimisée. Par exemple, en utilisant la technologie microporeuse, le diamètre des trous borgnes peut être contrôlé en dessous de 100 µm, tout en augmentant l'épaisseur de métallisation de la paroi du trou pour réduire la capacité et l'inductance parasites du trou. De plus, grâce à une disposition raisonnable des trous, les trous borgnes enterrés sont uniformément répartis sur le chemin de transmission du signal pour éviter les changements d'impédance concentrés.
L'impact et le contrôle du via sur l'impédance : Le via est une structure clé pour connecter différentes couches de circuits, mais il peut également introduire une inductance et une capacité supplémentaires, affectant l'uniformité de l'impédance. Afin d'améliorer les caractéristiques d'impédance du via, une technologie de rétro-perçage peut être utilisée pour retirer la partie excédentaire au fond du via et réduire l'inductance parasite du via. Dans le même temps, ajoutez des vias de mise à la terre autour des vias pour former un bon bouclier de mise à la terre, réduire les interférences des vias sur les signaux et maintenir l'uniformité de l'impédance.