Slepé a skryté výplňové otvory

Slepý přechod a zablokovaný přechod

Tisková spojová deska (PCB) připomíná „tisíce vrstev dortu“, když je více vrstev měděných obvodů naskládaných dohromady. Aby bylo možné přenášet elektronické signály mezi různými vrstvami, musíte se spolehnout na „přechody“ – můžete si to představit jako zelenou vodovodní trubku ve hře „Super Mario“, jen místo vody teče trubkou elektrický proud.

Stěna nově vyvrtaného otvoru je však z pryskyřice a není vodivá, proto musí být na stěnu otvoru nanesena vrstva mědi, aby elektrony mohly projít vrstvami měděné fólie.

Existují tři běžné typy přechodů: průchozí (PTH), slepý přechod (BVH) a zablokovaný přechod (BVH). Níže se zaměříme na ty poslední dva.

1. Průchozí (PTH) - nejčastější „průchozí schodiště“

Podívejte se na desku plošných spojů proti světlu, díra, která propouští světlo, je plně průchozí. Tato díra vede od horní vrstvy až po spodní vrstvu a je jednoduchá na výrobu a nízkou cenu. Nevýhody jsou také zřejmé: pokud chcete propojit pouze 3. a 4. vrstvu, musíte vyvrtat celou desku, podobně jako instalace výtahu v šesti podlažní budově od 1. do 6. podlaží, která slouží pouze 3. a 4. podlaží a zbytečně zabírá prostor.

2. Slepý mikrovia (BVH) - schodiště, které propojuje pouze "jedno patro s následujícím"

Slepý via začíná na povrchu desky plošných spojů a propojuje pouze s bezprostředně sousedící vnitřní vrstvou. Druhý konec je skrytý uvnitř desky a není viditelný pouhým okem, proto se označuje jako "slepý". Při výrobě musí být přesně kontrolována hloubka vrtání (osa Z). Příliš hluboké nebo mělké vrtání ovlivní následné pokovení.
Běžný postup: nejprve laminovat, vrtát a poniklovat lokální vrstvy a poté je stlačit s ostatními vrstvami dohromady, aby vznikla celá deska. Například u struktury 2+4+2 můžete nejprve vyrobit nejvnější dvě vrstvy, nebo můžete nejprve vyrobit vrstvy 2+4. Oba postupy však vyžadují vybavení s extrémně vysokou přesností.

3. Zabudované přechodné vodivé spoje (BVH) – Schody zcela skryté uprostřed „podlahy“

Zabudované přechodné vodivé spoje spojují pouze dvě nebo více vnitřních vrstev, nejsou vedeny až na povrch desky a zvenku jsou zcela neviditelné.
Metoda: Nejprve vrtání a poniklování vnitřní jádřové desky a poté lisování jako celek. Proces je složitější než u průchozích a slepých otvorů, náklady jsou také vyšší, ale umožňuje ušetřit místo pro více vodičů a často se používá u desek s hustým vnitřním propojením (HDI).
Podle normy IPC: Průměr slepých a zabudovaných přechodných vodivých spojů by neměl přesáhnout 6 mil (150 μm).

Výrobní body

1. Nejprve vrtání nebo nejprve lisování? Oba způsoby jsou přípustné:

• Nejprve vrtat a poté galvanicky pokovovat před vícevrstvou laminací a poté lisovat jako celek;
  
• Případně vrtat slepé otvory po laminaci pomocí laseru.
  

2. Hloubka slepých otvorů musí být přísně kontrolována. Pokud je příliš velká, dojde k útlumu signálu, pokud je příliš malá, může být špatná vodivost.

3. Během návrhové fáze komunikovat s továrnou na desky plošných spojů, aby se předešlo předělávkám a náhlému nárůstu nákladů.

Výhody a nevýhody

Výhody: Větší počet obvodů lze umístit do omezeného počtu vrstev nebo tloušťky desky, díky čemuž jsou mobily a počítače stále menší a menší.
Nevýhody: Mnoho procesů, mnoho testů, vysoké požadavky na přesnost a rostoucí náklady.

Tipy pro návrh

• Slepé/pohřbené přechodné díry musí procházet sudými měděnými vrstvami.
  
• Nemohou začínat/končit na horní nebo spodní straně jádrové desky.
  
• Dvě díry se nemohou překrývat nebo částečně vnořovat, pokud jedna druhou zcela nezakrývá – to však zvýší náklady.