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具有盲孔和埋孔的HDI PCB布局
具有盲孔和埋孔的HDI PCB布局
HDI PCB布局的復(fù)雜性正在快速上升。它涉及硬件和軟件要求，以跟上先進(jìn)PCB設(shè)計(jì)的迭代趨勢(shì)。此外，對(duì)于PCB設(shè)計(jì)人員來說，在沒有適當(dāng)支持或指導(dǎo)的情況下繪制出所有復(fù)雜的設(shè)計(jì)也變得具有挑戰(zhàn)性。在今天的情況下，全世界的大多數(shù)設(shè)計(jì)師都面臨著這樣的困難，尤其是在新的HDI技術(shù)比以往任何時(shí)候都更快地普及的情況下。高密度互連(HDI)印刷電路板(PCB)設(shè)計(jì)需要仔細(xì)規(guī)劃和細(xì)化。HDI PCB布局需要考慮的兩個(gè)關(guān)鍵因素是盲孔和埋孔。
不能高估電氣設(shè)計(jì)中盲孔和埋孔的重要性。它們提供與電路板底部的電氣連接，并且可以承載高電流而無需額外的應(yīng)力消除。HDI PCB布局使用盲孔和埋孔作為高速信號(hào)路由的主要組成部分，使PCB制造具有更大的靈活性。
本指南將討論如何使用視覺輔助和最佳實(shí)踐來規(guī)劃盲孔，以布置包含盲孔和埋孔的PCB。
HDI PCB布局和盲埋孔
高密度互連(HDI)是一種創(chuàng)建高速和高密度PCB的技術(shù)。HDI使用盲孔和埋孔來增加信號(hào)密度，從而提高印刷電路板的性能。
盲孔用于連接電路板同一側(cè)的不同層，而埋孔用于連接電路板相對(duì)側(cè)的層。盲孔和埋孔通常用于信號(hào)完整性和可靠性至關(guān)重要的高性能應(yīng)用中。
HDI允許比傳統(tǒng)PCB制造方法更高的信號(hào)密度，從而提高信號(hào)質(zhì)量并減少相鄰信號(hào)之間的串?dāng)_。這是因?yàn)槊織l走線之間以及不同層上的走線之間每平方英寸（間距）的連接較少。
HDI PCB布局：盲孔和埋孔的使用和注意事項(xiàng)
盲孔用于互連由非導(dǎo)電層（例如 FR4）隔開的兩個(gè)導(dǎo)電層。這可用于許多大電流應(yīng)用，尤其是配電網(wǎng)。
高電流會(huì)導(dǎo)致熱膨脹，這意味著層之間的任何接觸都會(huì)比電路板的其他區(qū)域膨脹得更多，從而在兩個(gè)表面上產(chǎn)生應(yīng)力。盲孔提供了一個(gè)機(jī)械應(yīng)力釋放點(diǎn)，其中電流流過通孔的中心，從而減少了兩個(gè)表面上的應(yīng)力。這也有助于防止層與層之間產(chǎn)生電弧。
此外，盲孔也用于薄型設(shè)計(jì)，在不違反平面規(guī)則的情況下，沒有足夠的空間在兩個(gè)導(dǎo)電層之間布線。盲孔可以放置在不違反平面規(guī)則的區(qū)域中，并且仍然以最小的布線資源成本提供層之間的連接。
埋孔類似于盲孔，因?yàn)樗鼈儽辉O(shè)計(jì)用于連接由非導(dǎo)電材料（通常為 FR4）隔開的兩個(gè)導(dǎo)電層。然而，與在非導(dǎo)電層的每一側(cè)具有一個(gè)開口的盲孔不同，埋孔在面向非導(dǎo)電層的表面上僅具有一個(gè)開口。
當(dāng)沒有足夠的空間將整個(gè)過孔放置在一個(gè)表面上并且仍保持符合設(shè)計(jì)規(guī)則（例如走線之間的最小間距）時(shí)，通常使用埋入式版本。
HDI PCB布局疊層
通過HDI PCB布局盲埋的理想疊層包括：
4 層堆疊，4 層鉆孔，1 層盲/埋孔和 1 層接地層
8 層堆疊，4 層鉆孔和 4 層盲/埋孔
10 層疊層，5 層鉆孔和 5 層盲/埋孔
12層堆疊，6層鉆孔和6層盲/埋孔
通過HDI PCB布局盲埋的最佳實(shí)踐
盡可能使用單通道
只有在必要時(shí)才應(yīng)使用盲孔和埋孔。如果可以使用單個(gè)過孔，請(qǐng)使用它而不是多個(gè)過孔。這將降低組裝過程中損壞和不同板層之間短路的風(fēng)險(xiǎn)。
使用與走線寬度匹配的過孔
使用盡可能寬的盲孔和埋孔，以確保銅層之間的良好電氣連接。所需的最小走線寬度為2 mil。盡可能避免使用窄過孔，因?yàn)樗鼈兛赡軣o法在銅層之間提供足夠的電接觸，或者在焊接或熱循環(huán)期間對(duì)周圍的組件造成機(jī)械應(yīng)力。
使用正確的設(shè)計(jì)規(guī)則
確保您的設(shè)計(jì)規(guī)則同時(shí)適用于盲孔和埋孔，以避免在制造或測(cè)試過程中出現(xiàn)任何問題，例如由于焊接不正確或以非最佳方式焊接過的通孔周圍過多的焊膏殘留物而導(dǎo)致的短路或焊點(diǎn)不良.
僅對(duì)信號(hào)走線使用盲孔或埋孔
盲埋孔通常用于信號(hào)走線；但是，它們也可用于電源線、參考層、接地層等。如果您將盲孔或埋孔用于電源或接地層，請(qǐng)確保遵循每層的正確阻抗指南，以保持適當(dāng)?shù)碾娏髁鬟^這些層平面（即，在頂層使用寬焊盤以最小化電感）。
在高熱膨脹區(qū)域避免盲孔和埋孔
熱膨脹系數(shù)因材料而異，多層板(MLB)上的一層與另一層不同。因此，必須避免將盲孔和埋孔放置在具有高熱膨脹或高溫循環(huán)的區(qū)域，因?yàn)檫@些條件可能會(huì)在這些區(qū)域造成不必要的應(yīng)力，從而導(dǎo)致產(chǎn)品在以后的使用壽命中出現(xiàn)開裂或其他問題。
避免關(guān)鍵路徑
重要的是不要在電路板上的關(guān)鍵路徑中放置過多的盲孔或埋孔。這將增加層間短路的可能性并顯著降低良率。
最小化長(zhǎng)度
盲孔或埋孔的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，層間短路或組裝過程中由于布線不良或由于缺乏間隙而過度修整銅跡線而造成損壞的風(fēng)險(xiǎn)就越高。始終盡量減少盲孔和埋孔的長(zhǎng)度，以降低這種風(fēng)險(xiǎn)。
最終判決
HDI盲埋孔PCB正在成為電子行業(yè)的新標(biāo)準(zhǔn)，如果您想制作，信息不乏。然而，許多指南忽略了大多數(shù)設(shè)計(jì)中所需的盲孔和埋孔，這很容易導(dǎo)致電路板設(shè)計(jì)不佳。我們希望我們的指南對(duì)您有所幫助，并使您的HDI PCB項(xiàng)目更接近完成。如果您有興趣了解更多關(guān)于HDI盲埋孔PCB和不同類型過孔的信息，請(qǐng)查看韜放電子。