En el proceso de miniaturización y alto rendimiento de los dispositivos electrónicos modernos, la tecnología de fabricación y diseño de PCB está en constante innovación. Entre ellos,agujero enterrado ciego de primer-orden y de segundo-ordenLa tecnología, como medio clave para mejorar la densidad del cableado de PCB y el rendimiento eléctrico, está recibiendo cada vez más atención.
Agujeros ciegos y enterrados: el misterio de las conexiones internas en placas de circuito impreso
agujero ciego
El orificio ciego es un tipo de orificio pasante-que no penetra completamente la PCB, sino que solo conecta una de las capas externa e interna de la PCB. En las placas de circuito impreso multi-capas, los orificios ciegos ayudan a reducir la distancia de transmisión de la señal, disminuir la interferencia de la señal y mejorar la integridad de la señal. Desempeña un papel importante en el proceso de miniaturización de dispositivos electrónicos, como placas de circuito impreso como placas base de teléfonos móviles que requieren una gran utilización del espacio y procesamiento de señales. Los agujeros ciegos pueden lograr conexiones eléctricas más eficientes en espacios limitados. La apertura de los orificios ciegos suele ser pequeña, normalmente entre 0,1-0,3 mm, para cumplir con los requisitos del cableado de alta densidad.
enterrado vía
Los orificios enterrados están completamente ubicados en la capa interna de la PCB, conectan diferentes líneas del circuito interno y no se pueden ver directamente desde la superficie de la PCB. Los agujeros enterrados crean rutas de conexión eléctrica estables dentro de placas de circuito impreso de múltiples-capas, lo cual es crucial para lograr una funcionalidad de circuito compleja. En las placas base de servidores de gama alta- y otras placas de circuitos impresos que requieren estabilidad y rendimiento eléctrico estrictos, se pueden utilizar orificios enterrados para conectar múltiples capas de energía y señales, lo que garantiza una distribución de energía estable y una transmisión de señal confiable. Su apertura es relativamente pequeña, similar a los agujeros ciegos, en su mayoría en el rango de 0,1-0,3 mm, para adaptarse a la tendencia del cableado de alta densidad.
Aplicación de agujeros ciegos enterrados en tableros HDI de primer-orden
La placa HDI de primer-orden logra un diseño de circuito más fino y una mayor densidad de cableado mediante la construcción de pequeños orificios ciegos y enterrados en la superficie de la PCB. Los orificios ciegos del HDI de primer-orden generalmente están conectados directamente desde la capa externa de la PCB a la capa interna adyacente, formando una estructura de interconexión simple de alta-densidad. En HDI de primer-orden, la apertura de los orificios ciegos y los orificios enterrados es más pequeña, y el ancho y el espaciado del circuito son más precisos, lo que puede mejorar significativamente la integración y el rendimiento eléctrico de las placas de circuito impreso. Por ejemplo, en el diseño de PCB de algunos teléfonos inteligentes de gama media y baja, las placas HDI de primer-orden cumplen efectivamente los requisitos de miniaturización y cierto rendimiento debido a su proceso relativamente simple y su menor costo.
Actualización y desafíos de agujeros ciegos enterrados en placas HDI de segundo-orden
La placa HDI de segundo-orden va más allá al incluir no solo orificios ciegos de primer-orden conectados desde la capa externa a la capa interna adyacente, sino que también agrega orificios ciegos de segundo-orden conectados desde la capa externa a la capa más profunda a través de la capa intermedia, así como las correspondientes estructuras de orificios enterrados. La introducción de orificios ciegos de segundo-orden mejora en gran medida la flexibilidad del cableado de PCB y puede cumplir con requisitos de diseño de circuitos más complejos. En teléfonos inteligentes de alta-gama, dispositivos informáticos de alto-rendimiento y otros productos que requieren una utilización extremadamente alta del espacio de PCB y una calidad de transmisión de señal, las placas HDI de segundo-orden se han utilizado ampliamente. Sin embargo, el proceso de fabricación de las placas HDI de segundo-orden también es más complejo. Requiere múltiples operaciones de prensado y taladrado con láser. En primer lugar, se perforan los agujeros enterrados en la capa interior, luego se laminan y luego se perforan el primer y segundo agujeros ciegos; cada paso impone requisitos extremadamente altos en cuanto a la precisión del proceso y el rendimiento del equipo. Cualquier desviación en cualquier enlace puede provocar problemas de calidad con los orificios, como rugosidad no calificada de la pared del orificio, capa de metalización discontinua, etc., afectando así el rendimiento eléctrico y la confiabilidad de la PCB.
Consideraciones clave en el diseño y la producción.
En el diseño de PCB de orificios enterrados ciegos de primer-orden y de segundo-orden, es necesario considerar plenamente múltiples factores. El diseño de la apertura y el tamaño de la almohadilla se deben determinar en función de los requisitos reales del circuito y la capacidad del proceso de la fábrica de placas. El diámetro de los orificios ciegos generalmente está entre 0,2 mm y 0,3 mm, y el diámetro mínimo de perforación con láser puede alcanzar los 0,075 mm. En términos de diámetro de la almohadilla, el tamaño mínimo del anillo de soldadura es de 0,15 mm y los orificios ciegos del láser pueden ser incluso de tan solo 0,1 mm. La relación de profundidad de agujero ciego recomendada es 1:1 y la relación ideal es 0,8:1 para garantizar la calidad de la perforación y la metalización. La tecnología de llenado de agujeros es crucial para garantizar la fiabilidad de la conexión eléctrica de agujeros ciegos enterrados. Por lo general, la tecnología de llenado de orificios de galvanoplastia se utiliza para garantizar la uniformidad y confiabilidad del llenado de orificios mediante el control preciso de los parámetros de galvanoplastia, evitando la aparición de huecos o un llenado incompleto de los orificios. Los procesos de tratamiento de superficies, como la deposición química o el OSP, afectan directamente la confiabilidad de la soldadura y la resistencia mecánica de las placas de circuito impreso. En la optimización del diseño, es necesario evitar conectar agujeros ciegos directamente a agujeros ciegos y adoptar un diseño escalonado para mejorar la confiabilidad; Los agujeros ciegos deben mantenerse lo más alejados posible de la zona flexible para evitar daños durante el proceso de doblado; Para señales de alta-velocidad, el diseño de orificios ciegos debe considerar completamente la integridad de la señal, evitar la reflexión y la diafonía, reducir la cantidad de orificios ciegos y optimizar las rutas de cableado.
Campos de aplicación y tendencias de desarrollo
La tecnología de agujeros enterrados ciegos de primer-orden y de segundo-orden se utiliza ampliamente en diversos campos de productos electrónicos de alta-finalidad. En smartphones, ayuda a lograr una alta integración de las placas base, brindando espacio para la integración de módulos más funcionales; En los equipos de comunicación 5G, satisface la demanda de conexiones de baja pérdida y alta confiabilidad para transmisión de señales de alta-velocidad; En los equipos médicos, se garantiza el funcionamiento estable de los circuitos de precisión. Con el continuo desarrollo de la tecnología electrónica, los requisitos de rendimiento para las placas de circuito impreso seguirán aumentando. La tecnología de agujeros enterrados ciegos de primer-orden y de segundo-orden también se desarrollará hacia una mayor densidad, una apertura más pequeña y estructuras más complejas.