1, Overzicht van HDI blinde printplaat met verborgen gaten
HDIprintplaten zorgen voor nauwere en efficiëntere verbindingen tussen binnen- en buitencircuits door middel van blinde gaten en ondergrondse gatentechnologieën. Blind gat verwijst naar een gat dat zich uitstrekt van het oppervlak van een printplaat tot een bepaalde diepte binnenin, zonder de hele printplaat te doordringen; Begraven gaten zijn gaten in de binnenlaag van de printplaat, die verschillende binnenlaagcircuits met elkaar verbinden. Deze unieke gatenstructuur vergroot de bedradingsruimte aanzienlijk en verbetert de integratie van de printplaat. Het bestaan van blinde, begraven gaten brengt echter ook veel uitdagingen met zich mee voor de impedantiecontrole.
2, belangrijke technische parameters
(1) Karakteristieke impedantie
Karakteristieke impedantie verwijst naar de impedantie die is samengesteld uit weerstand, inductie, capaciteit en geleiding per lengte-eenheid op een oneindig lange transmissielijn. Voor HDI-printplaten met blinde gaten moet de karakteristieke impedantie doorgaans binnen een specifiek bereik worden geregeld, zoals 50 Ω of 75 Ω. De grootte van de karakteristieke impedantie hangt voornamelijk af van de geometrische structuur van de printplaat, inclusief factoren zoals lijnbreedte, lijnafstand en diëlektrische dikte.
Lijnbreedte: Hoe breder de lijnbreedte, hoe lager de karakteristieke impedantie. Bij het ontwerpen van HDI-printplaten met blinde ondergrondse gaten is het noodzakelijk om de lijnbreedte nauwkeurig te berekenen op basis van de doelkarakteristieke impedantiewaarde. Voor een karakteristieke impedantievereiste van 50 Ω moet de lijnbreedte onder specifieke diëlektrische materiaal- en dikteomstandigheden bijvoorbeeld op een bepaalde waarde worden gehouden, berekend door de formule, en in het daadwerkelijke productieproces moet de tolerantie van de lijnbreedte worden gecontroleerd binnen ± 5 μm om de nauwkeurigheid van de karakteristieke impedantie te garanderen.
Lijnafstand: Een toename van de lijnafstand zal resulteren in een toename van de karakteristieke impedantie. Bij blinde HDI-printplaten met bedrading met hoge-dichtheid moet bij de redelijke instelling van de lijnafstand niet alleen rekening worden gehouden met het voldoen aan de vereisten van karakteristieke impedantie, maar moet ook rekening worden gehouden met de bedradingsdichtheid. De minimale waarde van de lijnafstand wordt meestal beperkt door de capaciteit van het productieproces, meestal tussen 20 μm-30 μm. Tegelijkertijd is het noodzakelijk om de uniformiteit van de lijnafstanden te garanderen om fluctuaties in de lokale karakteristieke impedantie te voorkomen.
Diëlektrische dikte: De diëlektrische dikte is positief gecorreleerd met de karakteristieke impedantie. Een dikkere diëlektrische laag zal de karakteristieke impedantie vergroten. De consistentie van de diëlektrische dikte in elke laag is cruciaal voor de algehele impedantiecontrole in meer-laagse HDI-printplaten met blinde verborgen gaten. Er wordt bijvoorbeeld gebruik gemaakt van hoog-precieze lamineertechnologie om ervoor te zorgen dat de diktetolerantie van elke laag diëlektricum binnen ± 10 μm wordt geregeld om een stabiele karakteristieke impedantie te behouden.
(2) Impedantie-aanpassing
Impedantiematching verwijst naar de wederzijdse aanpassing van de impedantie tussen de signaalbron, transmissielijn en belasting om maximale vermogensoverdracht en minimale signaalreflectie te bereiken. Bij het ontwerp van HDI-printplaten met blinde verborgen gaten is het niet alleen nodig om de karakteristieke impedantie van de transmissielijn te regelen, maar ook om ervoor te zorgen dat de impedantie overeenkomt met de aangesloten chips, connectoren en andere componenten.
Impedantie-aanpassing tussen chip en printplaat: De ingangs- en uitgangsimpedantie van de chip staat vast. Bij het ontwerpen van de printplaat is het noodzakelijk om de karakteristieke impedantie van de printplaat aan te passen en bijpassende weerstanden, condensatoren en andere componenten toe te voegen om de impedantie van de printplaat en chip aan te passen. Voor sommige hoge- digitale chips met een uitgangsimpedantie van 33 Ω moet bijvoorbeeld, om een goede impedantieaanpassing te bereiken, een weerstand van 17 Ω in serie worden aangesloten op het signaaloverdrachtspad van de printplaat, zodat de algehele impedantie 50 Ω bereikt en overeenkomt met de karakteristieke impedantie van de printplaat.
Impedantie-matching tussen connectoren en printplaten: Omdat ze de interface vormen tussen de printplaat en externe apparaten, kunnen de impedantiekarakteristieken van connectoren niet worden genegeerd. Connectoren van hoge kwaliteit hebben doorgaans duidelijke impedantiespecificaties, zoals 50 Ω. Bij het solderen van connectoren op blinde HDI-printplaten is het belangrijk om te zorgen voor een goed soldeerproces om discontinuïteit van de impedantie als gevolg van soldeerfouten te voorkomen. Ondertussen kunnen bij de verbinding tussen de connector en de printplaat speciale bedradingsontwerpen zoals gradiëntlijnbreedte en grotere aardingsvia's worden gebruikt om vloeiende impedantie-overgangen te bereiken en signaalreflecties te verminderen.
(3) Impedantie-uniformiteit
Impedantie-uniformiteit verwijst naar de consistentie van de karakteristieke impedantie over het hele signaaloverdrachtspad van de HDI-printplaat met blinde verborgen gaten. Vanwege de aanwezigheid van blinde gaten, ondergrondse gaten, via's en verschillende bedradingsgebieden op de printplaat kunnen deze structurele verschillen leiden tot een ongelijkmatige impedantie.
De impact en controle van blinde ondergrondse gaten op de impedantie: De aanwezigheid van blinde gaten en ondergrondse gaten kan de lokale capaciteits- en inductiekarakteristieken van transmissielijnen veranderen, waardoor de impedantie wordt beïnvloed. Om deze impact te verminderen, moet bij het ontwerpen van blinde ondergrondse gaten de grootte van de kleine gaten zoveel mogelijk worden geminimaliseerd en moet de structuur van de gaten worden geoptimaliseerd. Door gebruik te maken van microporeuze technologie kan de diameter van blinde gaten bijvoorbeeld onder de 100 μm worden gehouden, terwijl de metallisatiedikte van de gatwand wordt vergroot om de parasitaire capaciteit en inductie van het gat te verminderen. Bovendien worden blinde ondergrondse gaten, door middel van een redelijke gatenindeling, gelijkmatig verdeeld over het signaaloverdrachtspad om geconcentreerde impedantieveranderingen te voorkomen.
De impact en controle van via op impedantie: Via is een sleutelstructuur voor het verbinden van verschillende lagen van circuits, maar het kan ook extra inductantie en capaciteit introduceren, waardoor de impedantie-uniformiteit wordt beïnvloed. Om de impedantiekarakteristieken van de via te verbeteren, kan terugboortechnologie worden gebruikt om het overtollige deel aan de onderkant van de via te verwijderen en de parasitaire inductie van de via te verminderen. Voeg tegelijkertijd aardingsvia's rond de via's toe om een goed aardingsscherm te vormen, de interferentie van via's op signalen te verminderen en de impedantie-uniformiteit te behouden.