Í núverandi iðnaði þar sem háþéttni samtenging og háhraða merkjasending eru orðin staðalbúnaður, er uppbygging PCB hola ekki lengur einföld "leiðandi rás", heldur kjarnaþáttur sem ákvarðar beint þéttleika raflagna, heilleika merkja og fjöldaframleiðslu. Margir vélbúnaðarverkfræðingar lenda oft í því að velja staðfestingaratriði eins og „í gegnum göt, blind göt og niðurgrafin göt“ í verkfræðilega EQ blaðinu í borðverksmiðjunni þegar þeir standa frammi fyrir BGA þéttum raflögnum og borðhönnun á háu stigi. Lítið dómsfrávik getur leitt til ófullnægjandi raflagnarýmis, langra skilaleiða merkja og jafnvel verulegrar lækkunar á heildarafköstum borðsins.
Kjarnaskilgreiningar og byggingarmunur á þremur gerðum svitahola
Frá sjónarhóli byggingarkjarna liggur kjarnamunurinn á gegnum gat, blindhol og niðurgrafið gat í "skyggnisviði gatsins í borðinu", og þeir þrír samsvara mismunandi vinnslurökfræði og notkunarmörkum:
-
Í gegnum gat: Það kemst beint í gegnum efsta lagið í neðsta lagið, alveg í gegnum öll lögin á PCB, og er hefðbundnasta samtengingarbyggingin. Vinnslurökfræði þess er „ýttu fyrst á allt borðið og boraðu síðan holur vélrænt í einu“, með einföldustu vinnslukeðjunni og lægsta kostnaðinum.
-
-
Blind gat: tengir aðeins ytra lag PCB við tilgreint innra lag og kemst ekki í gegnum allt borðið. Með því að taka 8 laga og 14 laga plötur sem dæmi, blindgöt í 8 laga plötum geta náð 1-L2, 1-L3, 1-4L, 1-5L, 2-3L, 5-8L og 7-8L . 14 lögum blindhol geta náð 1-14L, og 1-10L, og 1-10L, og 11-14L.
-
-
Þagnarskylda er krafist, myndin hefur verið unnin og er aðeins til viðmiðunar
Grafið gat: alveg grafinn inni í PCB án þess að ná til ytra yfirborðs. Til dæmis, í 20 laga borði, ná niðurgrafnu götin aðeins samtengingu frá L2 til L4 og ekki er hægt að fylgjast með holustöðunum frá báðum hliðum borðsins. Vinnslurökfræði þess er að bora fyrst holur til málmvinnslu og taka síðan þátt í lagskiptunum. Allri holuvinnslu verður að vera lokið á innri kjarnaplötustigi og síðan eru götin alveg vafið inn í borðið í gegnum síðari lagskipt ferli.
-
Þagnarskylda er krafist, myndin hefur verið unnin og er aðeins til viðmiðunar
-
Framleiðsluferli og lykilbreytur þriggja tegunda hola
Mismunandi holuuppbygging samsvarar gjörólíkum ferlitengingum og stjórnunarnákvæmni, sem er einnig aðalástæðan fyrir miklum kostnaðarmun á háum pöntunum fjöllaga borðum og venjulegum gegnumholuborðum:
-
-
Í gegnum holuferli: Notaðir eru hefðbundnir wolfram stálborar með 0,2 mm í þvermál eða meira og snúningshraðanum er stjórnað við 80000 til 150000 snúninga á mínútu. Ein borun getur lokið fullri plötuvinnslu. Staðlað stærðarhlutfalli í iðnaði er stjórnað innan 10:1 og borðverksmiðjan tryggir skiptingargetu holuveggjaefna í gegnum láréttar PTH rafhúðununarlínur. Einsleitni koparþykktar getur stöðugt uppfyllt IPC stig 2 eða hærri staðla. Sem stendur, í almennum fjöldaframleiðsluatburðum, getur lágmarksop í gegnum holur náð 0,15 mm, en þegar það er lægra en 0,2 mm er þörf á sérstakri hagræðingu á færibreytum búnaðar.
-
-
Blindhola tækni: skipt í tvær leiðir: hefðbundin vélrænt stjórnað djúp blindhol og almenn leysir blindhol. Vélræn blindgöt eru boruð með dýptarstýringarborunarbúnaði, með dýptarnákvæmni stjórnað innan ± 0,05 mm og hefðbundnu AR hlutfalli 1,2:1; Blindgöt í leysi eru fjarlægð með því að nota CO ₂ eða UV leysigeisla, með ljósopsnákvæmni upp á ± 0,01 mm og að lágmarki ljósopi 3 mil. Orkuþéttleikanum er stöðugt stjórnað við 8-12 J/cm ² og innra lagið og neðri hringrásin skemmist ekki í öllu ferlinu. Eftir að leysir blindholsvinnslu er lokið er nauðsynlegt að hámarka flæðishraða og bleytitíma lyfjalausnarinnar til að forðast leifar lyfjalausnar í blindendaholinu og tryggja að engin tóm séu í koparsökkuninni.
-
-
-
-
Jarðarfararferli: Byggt að öllu leyti á þunnt kjarna borð vinnslu, vélrænni borun er fyrst lokið á sjálfstæða innri kjarna borð, og síðan er kolsýrt plastefni á holu veggnum fjarlægt með kalíumpermanganati blautborun. Síðan er koparþykktin á holuveggnum aukin í 10-20 μm með efnafræðilegri koparútfellingu og rafhúðun á fullu borði. Að lokum er innra lag hringrásin ætuð og síðan tekur hún þátt í síðari marglaga lagskiptingunni. Í öllu ferlinu verður hitastig, þrýstingur og tímabreytur lagskiptarinnar að vera nákvæmlega stjórnað til að koma í veg fyrir stíflu á grafnum holum vegna flæðis líms í hálfhertu lakinu eða tilfærslu og aflögunar á þunnu kjarnaplötunni sem stafar af lagskiptingu.
-
Dæmigert umsóknarmál í iðnaði
Samsett val á mismunandi svitaholabyggingum ákvarðar beint efri mörk frammistöðu lokaafurðarinnar. Uniwell Circuits hefur mótað þroskaðar útfærslulausnir á mörgum hágæða framleiðslusviðum:
-
24 laga háhraða bakplan gervigreindarþjóns: Allt borðið samþykkir grunnsamtengingarkerfi „í gegnum holu+til baka borun“ og er útbúin 1-2 pöntunar blindgötum í leysir á CPU falssvæðinu, sem dregur úr lengd BGA pinna afturleiðarinnar um meira en 40%, kemur í veg fyrir alvarlega endurspeglun háhraðamerkja við leifarhrúguna í gegnum gatið og uppfyllir sendingarkröfur Ser25Gbps. Ef öll þessi hönnun notar venjulegar holur, mun ekki aðeins raflagnarýmið vera algjörlega ófullnægjandi, heldur mun merkiheilleiki ekki uppfylla staðlana.
-
-
-
-
16 laga RO4350B+RO4450F hátíðni blindgata borð: Á svæði RF senditækiseiningarinnar eru L1-L2 leysir blindgöt notuð til að ná jarðtengingu í grenndinni, stjórna sníkjuvirkja innleiðni gegnum gegnum innan 0,1nH og draga verulega úr innsetningartapi 77GHz millimetra bylgjumerkja. Ef venjulegt gegnumgat er notað mun of langur jarðtengingarleið valda 2-3dB lækkun á loftnetsstyrk, sem getur ekki uppfyllt kröfur um skynjunarfjarlægð ratsjár ökutækisins.
|
|
Þagnarskylda er krafist, myndin hefur verið unnin og er aðeins til viðmiðunar
-
-
10 laga 3. röð HDI blindgrafið hola borð: Undir SOC flís flaggskips snjallsíma-móðurborðsins er blindgrafið gat + staflað gat notað til að ná háþéttni viftu úr þúsundum pinna á BGA svæði á stærð við fingurnögl. Án þess að fjölga heildarfjölda laga eru raflögnin aukin um 40% og merkjalagsskiptaleiðin styttist verulega, sem dregur úr heildarorkunotkun um um 12%.
-
26 laga hálfleiðara prófunarbakplan: Á viðmótssvæði rannsakakortsins er mikill fjöldi niðurgrafinna hola notaður til að ná samtengingu milli aðliggjandi laga í innra laginu, án þess að taka upp ytra raflögn. Jafnvel með meira en 20.000 samtengingarrásir á öllu borðinu, er viðnámsþol allra merkjarása enn stjórnað innan ± 5%, sem uppfyllir kröfur um mikla nákvæmni samstillingar flísprófa. -
Kjarnareglur ákvarðanatöku um val
Í hagnýtum verkefnum er engin alger yfir- eða undirstöðu meðal þriggja tegunda hola, aðeins munur á aðlögunaratburðarás: venjuleg iðnaðarstýringarborð, tveggja laga fjögurra laga rafeindaspjöld fyrir neytendur og full holu hönnun eru valin til að hámarka kostnaðarstýringu en uppfylla kröfur um frammistöðu; Háþéttni BGA borð og háhraða netþjónaborð geta kynnt fyrsta flokks blindhola fínstillingu raflögn; Hágæða HDI töflur og smágerð RF einingar krefjast samsetningarhönnunar með blindum holum til að ná sem mestum samtengingarþéttleika innan takmarkaðs borðsvæðis.