Slepe in zakrite povezave

Slepa prebodna luknja in zakrita prebodna luknja

Tiskano vezje (PCB) je kot »tisočplastna torta«, kjer so med seboj zlepljene večplastne bakrene folijske tokokroge. Za prenos električnih signalov med različnimi plastmi morate uporabiti »prebodne luknje« – lahko si jih predstavljate kot zeleno vodovodno cev v igri »Super Mario«, razen da skozi cev teče elektrika, namesto vode.

Stene novo izvrtane luknje so iz smole in ne prevajajo električnega toka, zato mora biti na stenah luknje nanosena plast bakra, da lahko elektroni potujejo skozi plasti bakrenih folij.

Obstajajo trije najpogostejši tipi prebodnih luknj: skozi luknja (PTH), slepa prebodna luknja (BVH) in zakrita prebodna luknja (BVH). Spodaj se osredotočimo na zadnji dve.

1. Skozi luknja (PTH) - najpogostejša »skozi stopnica«

Poglejte na ploščo PCB proti svetlobi, odprtina, ki pušča svetlobo skozi, je neprekinjena luknja. Poteka od zgornjega sloja do spodnjega sloja in je preprosta za izdelavo ter pocena. Slabosti so prav tako očitne: če želite povezati samo 3. in 4. sloj, morate vrtati skozi celotno ploščo, podobno kot namestitev dvigala od 1. do 6. nadstropja v šestinadstropni stavbi, ki služi samo 3. in 4. nadstropju, kar povzroča izgubo prostora.

2. Slepa luknja (BVH) - stopnišče, ki povezuje samo "eno nadstropje z sosednjim nadstropjem"

Slepa luknja se začne s površine plošče PCB in se poveže samo z sosednjim notranjim slojem. Drugi konec je skrit v plošči in ga ne moremo videti s prostim očesom, zato se imenuje "slep". Pri izdelavi moramo natančno nadzorovati globino vrtanja (Z os). Preveč ali premalo vrtanje bo vplivalo na naslednje prevleke s kovino.
Običajna praksa: najprej laminirajte, perforirajte in elektroplastificirajte lokalne plasti, nato pa jih stisnite skupaj z drugimi plastmi, da dobite celotno ploščo. Na primer, pri strukturi 2+4+2 lahko najprej izdelate najbolj zunanje plasti, lahko pa najprej izdelate plasti 2+4, vendar obe zahtevata izjemno natančno poravnalno opremo.

3. Zakrite vodnike (BVH) - Stopnice popolnoma skrite v »sredini nadstropja«

Zakriti vodniki povezujejo samo dve ali več notranjih plasti, se ne raztezajo do površine tiskane plošče in so popolnoma nevidni od zunaj.
Metoda: Najprej perforirajte in elektroplastificirajte notranjo osnovno ploščo, nato pa jo stisnite kot celoto. Proces je bolj zahteven kot pri skozi vrtanih in slepih vodnikih, stroški pa so tudi višji, vendar lahko prihranite prostor za več linij in se pogosto uporablja na visoko gostih povezavah (HDI) ploščah.
Priporočilo IPC standarda: Premer slepih in zakritih vodnikov ne sme presegati 6 milov (150 μm).

Točke pri izdelavi

1. Najprej vrtanje ali najprej stiskanje? Obe metodi sta primeni:

• Vrtajte in elektroplastificirajte pred večplastno laminacijo, nato stisnite v celoti;
  
• Lahko pa uporabite laser za vrtanje slepih lukenj po laminaciji.
  

2. Globina slepih lukenj mora biti strogo nadzorovana. Če je pregloboka, se bo signal oslabil, če pa je premajhna, bo prevodnost morda slaba.

3. V zgodnji fazi načrtovanja se posvetujte s tovarno za tiskana vezja, da preprečite predelavo in nenadno rast stroškov.

Prednosti in mane

Prednosti: Več vezij lahko namestimo na omejeno število plasti ali debelino plošče, zaradi česar so mobilne naprave in računalniki vedno manjši.
Slabosti: Veliko procesov, veliko testov, visoke natančnosti in naraščajoči stroški.

Nasveti za načrtovanje

• Slepe/vdelane prebodne luknje morajo prečkati sodo število bakrenih plasti.
  
• Ne morejo se začeti/končati na vrhu ali dnu jedrske plošče.
  
• Dve luknji ne smeju prekrivati ali delno vklapljati, razen če ena popolnoma pokriva drugo – vendar to poveča stroške.