PCB设计中需要使用核心过孔的详解

PCB设计中需要使用核心过孔的详解

解决高密度互连（HDI）问题的一种流行方法是从简单的印刷电路板开始，然后逐层添加。 这称为顺序层压工艺。 为了平衡，层总是成对添加到顶部和底部。 我们有一个符号来描述序列。

一个典型的例子是一块板，在初始压制中从 N 层开始，然后有三个额外的层压步骤。 每次附加抑制都会添加两层，一层位于上一步之上，一层位于上一步之下。 这种结构的缩写是3+N+3或者简单的3N3堆栈。

我们可以得到更详细的信息，将N替换为第一次压合时的实际层数并称之为，例如3+4+3板，甚至十层。 事实上，相比第一步使用了多少层，制造商更关心的是后期添加了多少层。

这三个不是随机数。 迎合HDI市场的晶圆厂将3N3板作为最佳选择。 那么如何调整工厂来构建特定的堆栈呢？ 是装备啊 当化学过程完成其工作时，面板将短暂地通过蚀刻和电镀浴。 钻孔，尤其是机械钻孔，比丝网印刷等其他批量工艺要慢。

因此，每条电镀线有四台钻机和一台打印机。 介于两者之间的是工厂中一些最昂贵的设备。 这些物品将是印刷机。 或者，对于较小的商店来说，可能是新闻。 新闻是瓶颈。 这是顺序构建需要更长的时间和更高的成本的主要原因。 安排拜访当地供应商。 压力机与钻孔站的比例将表明他们是专注于通孔板还是高密度板。

拥有足够带宽的印刷厂可以交付 3N3 板卡，同时保持工厂其他部分的产能。 这种技术水平足以满足大多数应用。 智能手机需要一堆贯穿整个电路板的微通孔。 这是他们的芯片组和紧密封装的功能为电池让路。 他们的工厂车间就会反映这些需求。

问题的核心——从通孔开始。

除了缺少阻焊层和丝印外，“简易板”已经完成。 核心至少有两层，但通常更多。 我们谈论核心和预浸料，但这与“核心”的定义略有不同。 我们的核心可以是两层，在这种情况下将会有重叠的定义。 即使它是一个核心加上一个额外的预浸料层，我们仍然将其称为核心。 如果设计需要，最终的磁芯通孔将是穿过多个磁芯材料堆叠的孔。 在这种情况下，磁芯是第一个层压周期的产品。

该初始构建块的材料可以是用于完全刚性结构的玻璃编织物，或者用于刚性/柔性场景的聚酰亚胺。 在任何情况下，磁芯中的机械孔都填充有树脂，从而在电路板电介质中的玻璃纤维之间形成空间。 填充完毕后，覆铜，即可开始顺序层压。

从芯孔中挤出更多。

强调了核心通孔从通孔开始的事实。 在孔中沉积铜需要相同的电镀工艺。 这意味着使用与外层和典型内层约束一致的更大的最小气隙和线宽。

知道较厚的铜有利于更宽的几何形状，因此将这些层专用于电源和接地网络是有意义的，这也恰好受益于较厚的铜和更宽的几何形状。 当然，中间层是细线布线的候选层。

当楼层数变得繁忙时，必须有多个子板堆叠在一起。 从布线的角度来看，核心过孔跨度更像是本地电梯。 将总线和相关电源域分组为专用部件将减少这些史诗般的高级主板上的交叉污染。

如果核心堆叠为多层，您可以在按顺序添加第一对附加层之前在核心中创建一些微通孔。 您只需在外层使用薄电介质即可制作微通孔。 您将得到一个不会增加层压周期的微通孔。 就像改变一样！

如果您喜欢金钱，则应避免尝试将微通孔堆叠在与核心通孔相同的位置。 这是最严重的 DFM 违规行为之一。 芯通孔和相邻微通孔之间的确切距离会有所不同。 我想如果你四处询问，首选的结果是两个过孔之间的跨度相当于不同网络的气隙。 具有相同网络间距的正常通孔到通孔间距为供应商提供了一条广阔的成功之路。

在某些情况下，这种想法会让你不知所措。 许多芯片并不是为低调的电路板而制造的。 将其推至同一网络过孔间距的极限，就是使盲孔/埋孔的捕获焊盘与核心过孔的捕获焊盘相互相切； 接触但不重叠。

小心过度使用过渡层。 它将忙于雪人形状的孔对，因此很容易将它们挤在一起。 薄间距球栅阵列 (BGA) 设备下方的空间可能很宝贵，因此最好尽量减少在设备下方对穿过电路板的连接的使用，例如旁路电容或其他令人信服的原因。 在可通过微通孔访问的层上远离器件布线，然后跳过较大的通孔，那里有更多的空间可供使用。

缝合过孔可实现强大的返回路径和 EMI 抑制。

返回路径的趋势将涉及许多具有接地通孔图案的位置。 越早了解这些细节，实施起来就越容易。 无论布线经过过渡处，都应提供连接各种参考平面的措施。

您可能需要创建一条穿过电路板的热路径。 考虑留下一些介电材料以保持一定程度的阻抗和结构完整性。 从源周围集中开始，但随着通孔连接到电路板的另一侧而分散。 我以前从未这样做过，但我不明白为什么不能通过使用导热膏作为填料来增加耗散因数。

任何类型的通孔线都会在平面上产生凹槽。 有时你会陷入困境，不得不这样做。 在这些情况下，只需付出一点努力就足以将插槽分成两个较小的插槽。 铁芯通孔的运动自由度优于固定在特定销上的通孔。 错开它们的爆炸模式有助于避免磁耦合。 当过孔在穿过平面时有自己的间隙时，它们会很高兴。 当然，AKA 差分对对于已婚夫妇来说是一个例外。

所以你拥有了。 核心过孔是顺序装配板基础的一部分。 它们的使用意味着一层或多层预埋孔和盲孔将混合在一起。 这是解决大多数 HDI 路由研究的组合。 具有一个芯通孔的成本与具有多个芯通孔的成本相同。 因此，如果你已经走上这条路，就应该继续努力。 电路板组装及电路板加工厂家讲解核心过孔在电路板设计中的使用。