Blinde en ingebedde via's

Blind via en ingebedde via

De printplaat (PCB) lijkt op een "duizendlagenkoek", met meerdere lagen koperfoliecircuitjes op elkaar gestapeld. Om elektronische signalen tussen verschillende lagen te verzenden, moet u gebruikmaken van "via's" - u kunt het vergelijken met de groene waterleiding in "Super Mario", behalve dat er elektriciteit door de leiding stroomt, in plaats van water.

De wand van het nieuw geboorde gat bestaat echter uit hars en is niet geleidend, dus er moet een laag koper op de gatwand worden geplaatst, zodat de elektronen door de koperlagen kunnen stromen.

Er zijn drie gangbare soorten via's: doorgaande via's (PTH), blinde via's (BVH) en ingebedde via's (BVH). Hieronder komen de laatste twee aan bod.

1. Doorgaande via (PTH) - de meest voorkomende "doorlopende trap"

Houd de PCB tegen het licht, het gat dat licht doorlaat is een doorverbinding. Deze loopt van de bovenste laag tot de onderste laag en is eenvoudig te produceren en goedkoop. De nadelen zijn echter ook duidelijk: als je alleen de 3e en 4e laag met elkaar wilt verbinden, moet je dwars door het hele bord boren, vergelijkbaar met het installeren van een lift van de 1e naar de 6e verdieping in een zes verdiepingen tellend gebouw, die uitsluitend dienst doet voor de 3e en 4e verdieping, wat ruimte verspilt.

2. Dode via (BVH) - een trap die uitsluitend "één verdieping met de aangrenzende verdieping" verbindt

Het dode gat begint aan het oppervlak van de PCB en verbindt alleen met de aangrenzende binnenlaag. Het andere einde is verborgen in het bord en zichtbaar onzichtbaar, vandaar de naam "blind". Tijdens de productie moet de boordiepte (Z-as) nauwkeurig worden geregeld. Te diep of te ondiep boren beïnvloedt de latere koperplating.
Gangbare praktijk: eerst de lokale lagen lamineren, ponsen en elektrolytisch verchroomen en daarna samenpersen met andere lagen tot een geheel bord. Bijvoorbeeld bij een structuur van 2+4+2 kan men eerst de buitenste twee lagen maken, of men kan eerst de 2+4 lagen vervaardigen, maar beide methoden vereisen uiterst nauwkeurige uitlijningsapparatuur.

3. Verborgen via's (BVH) - Trapstructuur volledig verborgen in het "midden van de verdieping"

Verborgen via's verbinden uitsluitend twee of meer binnenste lagen, reiken niet tot het oppervlak van de PCB en zijn van buitenaf volledig onzichtbaar.
Methode: Eerst het binnenste kernbord ponsen en elektrolytisch verchroomen en daarna als geheel persen. Er zijn meer processen dan bij doorgaande gaten en blinde via's, waardoor de kosten ook hoger zijn, maar het bespaart ruimte voor meer leidingen en wordt vaak gebruikt in printplaten met hoge dichtheid (HDI).
Volgens de IPC-standaard: De diameter van blinde en verborgen via's mag 6 mil (150 μm) niet overschrijden.

Productie-aandachtspunten

1. Eerst boren of eerst persen? Beide methoden zijn toegestaan:

• Boor en elektroplaat voor meervoudige laminatie, en pers vervolgens als geheel;
  
• Of gebruik een laser om blinde gaten te boren na laminatie.
  

2. De diepte van blinde gaten moet strikt worden gecontroleerd. Als het te diep is, wordt het signaal verzwakt, en als het te ondiep is, kan de geleiding slecht zijn.

3. Communiceer met de PCB-fabriek tijdens het ontwerpstadium om herwerk en kostenstijging te vermijden.

Voordelen en nadelen

Voordelen: Meer circuits kunnen worden verwerkt in een beperkt aantal lagen of plaatdikte, waardoor mobiele telefoons en computers steeds kleiner worden.
Nadelen: Veel processen, veel tests, hoge precisie-eisen en stijgende kosten.

Ontwerptips

• Blinde/ingemeten via's moeten evenaantal koperlagen overspannen.
  
• Ze kunnen niet beginnen/eindigen aan de boven- of onderkant van de kernplaat.
  
• Twee via's kunnen niet overlappen of gedeeltelijk in elkaar passen, tenzij één de ander volledig bedekt - maar dit verhoogt de kosten.