Печатные платы (PCB) являются основой современной электроники, обеспечивая взаимосвязь компонентов и обеспечивая платформу для электронных устройств. Понимание различных типов отверстий, используемых в PCB, крайне важно для проектирования эффективных и надежных печатных плат. В этой статье мы погрузимся в мир слепых и засыпанных отверстий, исследуя их использование, процессы производства, преимущества и особенности при проектировании PCB.
Введение в отверстия PCB
PCB состоят из слоев проводящих медных дорожек, разделенных изоляционными слоями. Отверстия (виа) - это небольшие отверстия, просверленные или вырезанные лазером в PCB, которые позволяют электрическим соединениям между различными слоями. Они играют ключевую роль в маршрутизации сигналов и питания между слоями, обеспечивая сложную функциональность современных электронных устройств.
Типы сквозных отверстий
Сквозное отверстие с покрытием (PTH)
Сквозные отверстия с покрытием являются наиболее распространенным типом отверстий. Их можно идентифицировать, держа PCB перед источником света: отверстия, через которые проходит свет, - это отверстия с покрытием. Это также самый простой тип отверстий для производства, так как их можно изготовить путем прямого сверления или лазерной резки отверстий в печатной плате и относительно недороги. Однако в некоторых случаях определенные слои печатной платы могут не требовать соединения через эти сквозные отверстия. Например, если я купил третий и четвертый этажи шестилетнего здания и хочу спроектировать внутреннюю лестницу, соединяющую только третий и четвертый этажи, пространство на четвертом этаже будет использовано неэффективно из-за лестницы, соединяющей первый и шестой этаж. Поэтому, хотя сквозные отверстия недороги, они иногда могут занимать дополнительное пространство на PCB.
Сквозное отверстие без покрытия (NPTH)
Сквозные отверстия без покрытия аналогичны сквозным отверстиям с покрытием, но не имеют проводящего покрытия. Они используются, когда необходимо отверстие для крепления или выравнивания, но не требуется электрическое соединение между слоями.
Слепые и засыпанные отверстия
Слепое отверстие (BVH)
Слепые отверстия соединяют внешний слой цепей PCB с смежными внутренними слоями через электролитические отверстия. Они называются "слепыми", потому что противоположную сторону отверстия не видно. Слепые отверстия помогают увеличить использование пространства для слоев цепей PCB, но требуют точного сверления и электролитической обработки.
Засыпанное отверстие (BVH)
Засыпанные отверстия соединяют два или более внутренних слоя без дохода до внешнего слоя. Этот процесс нельзя достичь сверлением после склеивания, и требует частичного склеивания внутренних слоев, за которым следует электролитическая обработка, прежде чем будет завершено окончательное склеивание. Это более затратный и длительный процесс, чем изготовление сквозных отверстий с покрытием или слепых отверстий, и обычно используется для печатных плат высокой плотности (HDI) для увеличения доступного пространства для других слоев цепей. Используя аналогию с покупкой здания, когда только лестницы между третьим и четвертым этажами соединены в шестилетнем здании, это называется засыпанными отверстиями. Засыпанные отверстия не видны с поверхности PCB и фактически находятся во внутренних слоях цепей PCB.
водство слепых и засыпанных отверстий
Слепые и засыпанные отверстия можно изготовить двумя способами: до или после процесса многослойной ламинирования. При создании слепых и засыпанных отверстий одно или несколько ядер сверляются и покрываются медью, а затем строится и сжимается стеклянно-эпоксидная пленка. Более подробную информацию о производственном процессе можно найти в руководстве IPC-2221B.
При создании слепых отверстий необходимо обратить внимание на глубину сверления. Слишком глубокие или слишком мелкие отверстия могут иметь отрицательное воздействие. Если отверстия слишком глубокие, это может привести к искажению сигнала или ослаблению, а если они слишком мелкие, это может привести к плохим соединениям.
Лучше всего заранее проконсультироваться с вашим производителем PCB для получения советов по оптимальным практикам проектирования печатной платы, чтобы избежать ненужных расходов.
Преимущества слепых и засыпанных отверстий
Они могут помочь вам справиться с ограничениями высокой плотности типичных конструкций трасс и площадок без увеличения общего числа слоев или размера платы.
Недостатки слепых и засыпанных отверстий
Основная проблема со слепыми и засыпанными отверстиями - это стоимость. Оба метода обработки могут значительно увеличить стоимость печатной платы. Причины увеличения стоимости заключаются в более сложных конструкциях платы, большем количестве производственных этапов и более частых тестированиях и проверках на точность.
Соображения при проектировании слепых и засыпанных отверстий
При размещении виа в проектировании PCB обратите внимание на следующее:
- Эти виа всегда должны простираются через четное количество медных слоев.
- Эти виа не могут заканчиваться на верхней стороне ядра.
- Эти виа не могут начинаться с нижней стороны ядра.
- Слепые или засыпанные виа не могут начинаться или заканчиваться внутри другого слепого или засыпанного виа, если одно полностью заключено в другом виа (это увеличит дополнительные расходы, так как потребуются дополнительные циклы печати).
