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用于 HDI 設計的微孔技術(shù)及其他技術(shù)
用于 HDI 設計的微孔技術(shù)及其他技術(shù)
微孔技術(shù)使 HDI 布線(xiàn)成為可能
如果您曾經(jīng)在損壞的智能手表或智能手機上打開(kāi)過(guò)外殼，那么您就會(huì )知道這種小型設備中包含的功能數量。進(jìn)入微孔技術(shù)。收縮通孔結構促進(jìn)了 PCB 中的高密度互連布局和布線(xiàn)，允許將更多功能封裝到小尺寸中。
隨著(zhù)消費者繼續要求單個(gè)設備具備更多功能，而量子隧道效應阻礙了進(jìn)一步擴展，PCB 設計人員可以在減少設備外形因素和將更多功能打包到單個(gè)封裝中發(fā)揮作用。這些努力會(huì )產(chǎn)生哪些新的多層路由架構？
從通孔到 ELIC
當使用少量層和相對較薄的電路板時(shí)，通?？梢员苊馐褂猛?。在某些時(shí)候，您將在一個(gè)小區域內布線(xiàn)如此多的連接，以至于您需要以獨特的方式到達電路板的內層，同時(shí)仍能保留寶貴的電路板空間。通孔不允許多個(gè)信號通過(guò)給定的內層區域。隨著(zhù)電路板層數的增加，通孔仍然只允許您在兩層之間路由信號。
即使通孔尺寸接近微孔尺寸，仍然無(wú)法解決占用不必要的內部電路板空間的問(wèn)題。埋孔在某種程度上對這種情況有所幫助，盡管如果您必須在不相鄰的層之間布線(xiàn)，它們仍會(huì )占用相當數量的電路板空間。這就是微孔為您提供更大靈活性的地方。
當通孔太小而無(wú)法用鉆頭放置時(shí)，微通孔最初用于在相鄰板層之間路由信號。相反，激光將這些通孔放置在 PCB 的單層中，而電路板是使用順序構建 (SBU) 創(chuàng )建的。請注意，我們還使用 SBU 在層堆棧中放置傳統鉆孔的盲孔和埋孔，但微孔只是使用定制的電解沉積工藝激光放置和電鍍。
就像鉆孔一樣，微孔也有盲埋式，但它們只跨越單層。如果您需要跨越多個(gè)層，您可以使用堆疊微孔或跳過(guò)過(guò)孔來(lái)布線(xiàn)所需的連接。一些制造商估計，將微通孔用于 HDI 可使通孔占用的總電路板空間減少 60% 至 70%。這為電路板內部的路由信號留出了更多空間。創(chuàng )造性地使用微孔還可以減少層數。
用于 BGA 逃逸布線(xiàn)的微孔
在放置具有高引腳密度的組件時(shí)，微孔確實(shí)是必不可少的。隨著(zhù)引腳密度不斷增加，我們需要在安裝焊盤(pán)上直接放置更多微孔。我們還填充和電鍍這些激光鉆孔的微孔，以防止焊料滲入通孔并形成弱電連接。
超越微孔技術(shù)：下一代 HDI 布線(xiàn)
該領(lǐng)域的一項最新創(chuàng )新是開(kāi)發(fā)了每層互連 (ELIC)布線(xiàn)。GPU、CPU、內存和其他具有極細間距的 BGA 安裝設備通常使用 ELIC。這種通孔架構有助于在整個(gè)電路板內部進(jìn)行連接，而無(wú)需電路板中心的核心。這種架構本質(zhì)上使用堆疊的、填充銅的微孔來(lái)連接電路板的各個(gè)層。
進(jìn)一步增加布線(xiàn)和布局密度將需要用于多層 PCB 中各層之間布線(xiàn)的新架構。最有前途的創(chuàng )新是垂直導電結構，或 VeCS。與狗骨扇出或焊盤(pán)內通孔相比，這種獨特的多層 PCB 架構允許 BGA 焊盤(pán)之間有更多的走線(xiàn)。對于給定的電路板和組件布置，這種類(lèi)型的布線(xiàn)架構可以減少 HDI 布線(xiàn)對多個(gè)內部信號層的依賴(lài)。
VeCS 架構不是圓柱形的。取而代之的是，鍍銅凹槽進(jìn)入電路板表面。稍寬的鉆頭沿凹槽打孔，留下穿過(guò)內層的直垂直導體。VeCS 不需要任何其他專(zhuān)門(mén)的制造技術(shù)或工具，它可以提供與 ELIC 相同的功能。
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