具有(yǒu)盲孔和埋孔的HDI PCB布局

2022-09-05

具有(yǒu)盲孔和埋孔的HDI PCB布局

HDI PCB布局的复杂性正在快速上升。它涉及硬件和软件要求，以跟上先进PCB设计的迭代趋势。此外，对于PCB设计人员来说，在没有(yǒu)适当支持或指导的情况下绘制出所有(yǒu)复杂的设计也变得具有(yǒu)挑战性。在今天的情况下，全世界的大多(duō)数设计师都面临着这样的困难，尤其是在新(xīn)的HDI技术比以往任何时候都更快地普及的情况下。高密度互连(HDI)印刷電(diàn)路板(PCB)设计需要仔细规划和细化。HDI PCB布局需要考虑的两个关键因素是盲孔和埋孔。

不能(néng)高估電(diàn)气设计中盲孔和埋孔的重要性。它们提供与電(diàn)路板底部的電(diàn)气连接，并且可(kě)以承载高電(diàn)流而无需额外的应力消除。HDI PCB布局使用(yòng)盲孔和埋孔作為(wèi)高速信号路由的主要组成部分(fēn)，使PCB制造具有(yǒu)更大的灵活性。

本指南将讨论如何使用(yòng)视觉辅助和最佳实践来规划盲孔，以布置包含盲孔和埋孔的PCB。

HDI PCB布局和盲埋孔

高密度互连(HDI)是一种创建高速和高密度PCB的技术。HDI使用(yòng)盲孔和埋孔来增加信号密度，从而提高印刷電(diàn)路板的性能(néng)。

盲孔用(yòng)于连接電(diàn)路板同一侧的不同层，而埋孔用(yòng)于连接電(diàn)路板相对侧的层。盲孔和埋孔通常用(yòng)于信号完整性和可(kě)靠性至关重要的高性能(néng)应用(yòng)中。

HDI允许比传统PCB制造方法更高的信号密度，从而提高信号质量并减少相邻信号之间的串扰。这是因為(wèi)每条走線(xiàn)之间以及不同层上的走線(xiàn)之间每平方英寸（间距）的连接较少。

HDI PCB布局：盲孔和埋孔的使用(yòng)和注意事项

盲孔用(yòng)于互连由非导電(diàn)层（例如 FR4）隔开的两个导電(diàn)层。这可(kě)用(yòng)于许多(duō)大電(diàn)流应用(yòng)，尤其是配電(diàn)网。

高電(diàn)流会导致热膨胀，这意味着层之间的任何接触都会比電(diàn)路板的其他(tā)區(qū)域膨胀得更多(duō)，从而在两个表面上产生应力。盲孔提供了一个机械应力释放点，其中電(diàn)流流过通孔的中心，从而减少了两个表面上的应力。这也有(yǒu)助于防止层与层之间产生電(diàn)弧。

此外，盲孔也用(yòng)于薄型设计，在不违反平面规则的情况下，没有(yǒu)足够的空间在两个导電(diàn)层之间布線(xiàn)。盲孔可(kě)以放置在不违反平面规则的區(qū)域中，并且仍然以最小(xiǎo)的布線(xiàn)资源成本提供层之间的连接。

埋孔类似于盲孔，因為(wèi)它们被设计用(yòng)于连接由非导電(diàn)材料（通常為(wèi) FR4）隔开的两个导電(diàn)层。然而，与在非导電(diàn)层的每一侧具有(yǒu)一个开口的盲孔不同，埋孔在面向非导電(diàn)层的表面上仅具有(yǒu)一个开口。

当没有(yǒu)足够的空间将整个过孔放置在一个表面上并且仍保持符合设计规则（例如走線(xiàn)之间的最小(xiǎo)间距）时，通常使用(yòng)埋入式版本。

HDI PCB布局叠层

通过HDI PCB布局盲埋的理(lǐ)想叠层包括：

4 层堆叠，4 层钻孔，1 层盲/埋孔和 1 层接地层

8 层堆叠，4 层钻孔和 4 层盲/埋孔

10 层叠层，5 层钻孔和 5 层盲/埋孔

12层堆叠，6层钻孔和6层盲/埋孔

通过HDI PCB布局盲埋的最佳实践

尽可(kě)能(néng)使用(yòng)单通道

只有(yǒu)在必要时才应使用(yòng)盲孔和埋孔。如果可(kě)以使用(yòng)单个过孔，请使用(yòng)它而不是多(duō)个过孔。这将降低组装过程中损坏和不同板层之间短路的风险。

使用(yòng)与走線(xiàn)宽度匹配的过孔

使用(yòng)尽可(kě)能(néng)宽的盲孔和埋孔，以确保铜层之间的良好電(diàn)气连接。所需的最小(xiǎo)走線(xiàn)宽度為(wèi)2 mil。尽可(kě)能(néng)避免使用(yòng)窄过孔，因為(wèi)它们可(kě)能(néng)无法在铜层之间提供足够的電(diàn)接触，或者在焊接或热循环期间对周围的组件造成机械应力。

使用(yòng)正确的设计规则

确保您的设计规则同时适用(yòng)于盲孔和埋孔，以避免在制造或测试过程中出现任何问题，例如由于焊接不正确或以非最佳方式焊接过的通孔周围过多(duō)的焊膏残留物(wù)而导致的短路或焊点不良.

仅对信号走線(xiàn)使用(yòng)盲孔或埋孔

盲埋孔通常用(yòng)于信号走線(xiàn)；但是，它们也可(kě)用(yòng)于電(diàn)源線(xiàn)、参考层、接地层等。如果您将盲孔或埋孔用(yòng)于電(diàn)源或接地层，请确保遵循每层的正确阻抗指南，以保持适当的電(diàn)流流过这些层平面（即，在顶层使用(yòng)宽焊盘以最小(xiǎo)化電(diàn)感）。

在高热膨胀區(qū)域避免盲孔和埋孔

热膨胀系数因材料而异，多(duō)层板(MLB)上的一层与另一层不同。因此，必须避免将盲孔和埋孔放置在具有(yǒu)高热膨胀或高温循环的區(qū)域，因為(wèi)这些条件可(kě)能(néng)会在这些區(qū)域造成不必要的应力，从而导致产品在以后的使用(yòng)寿命中出现开裂或其他(tā)问题。

避免关键路径

重要的是不要在電(diàn)路板上的关键路径中放置过多(duō)的盲孔或埋孔。这将增加层间短路的可(kě)能(néng)性并显着降低良率。

最小(xiǎo)化長(cháng)度

盲孔或埋孔的長(cháng)度越長(cháng)，层间短路或组装过程中由于布線(xiàn)不良或由于缺乏间隙而过度修整铜迹線(xiàn)而造成损坏的风险就越高。始终尽量减少盲孔和埋孔的長(cháng)度，以降低这种风险。

最终判决

HDI盲埋孔PCB正在成為(wèi)電(diàn)子行业的新(xīn)标准，如果您想制作，信息不乏。然而，许多(duō)指南忽略了大多(duō)数设计中所需的盲孔和埋孔，这很(hěn)容易导致電(diàn)路板设计不佳。我们希望我们的指南对您有(yǒu)所帮助，并使您的HDI PCB项目更接近完成。如果您有(yǒu)兴趣了解更多(duō)关于HDI盲埋孔PCB和不同类型过孔的信息，请查看韬放電(diàn)子。