PCB設計中需要使用核心過孔的詳解

解決高密度互連（HDI）問題的一種流行方法是從簡單的印刷電路板開始，然后逐層添加。 這稱為順序層壓工藝。 為了平衡，層總是成對添加到頂部和底部。 我們有一個符號來描述序列。

一個典型的例子是一塊板，在初始壓制中從 N 層開始，然后有三個額外的層壓步驟。 每次附加抑制都會添加兩層，一層位于上一步之上，一層位于上一步之下。 這種結構的縮寫是3+N+3或者簡單的3N3堆棧。

我們可以得到更詳細的信息，將N替換為第一次壓合時的實際層數并稱之為，例如3+4+3板，甚至十層。 事實上，相比第一步使用了多少層，制造商更關心的是后期添加了多少層。

這三個不是隨機數。 迎合HDI市場的晶圓廠將3N3板作為最佳選擇。 那么如何調整工廠來構建特定的堆棧呢？ 是裝備啊 當化學過程完成其工作時，面板將短暫地通過蝕刻和電鍍浴。 鉆孔，尤其是機械鉆孔，比絲網印刷等其他批量工藝要慢。

因此，每條電鍍線有四臺鉆機和一臺打印機。 介于兩者之間的是工廠中一些最昂貴的設備。 這些物品將是印刷機。 或者，對于較小的商店來說，可能是新聞。 新聞是瓶頸。 這是順序構建需要更長的時間和更高的成本的主要原因。 安排拜訪當地供應商。 壓力機與鉆孔站的比例將表明他們是專注于通孔板還是高密度板。

擁有足夠帶寬的印刷廠可以交付 3N3 板卡，同時保持工廠其他部分的產能。 這種技術水平足以滿足大多數應用。 智能手機需要一堆貫穿整個電路板的微通孔。 這是他們的芯片組和緊密封裝的功能為電池讓路。 他們的工廠車間就會反映這些需求。

問題的核心——從通孔開始。

除了缺少阻焊層和絲印外，“簡易板”已經完成。 核心至少有兩層，但通常更多。 我們談論核心和預浸料，但這與“核心”的定義略有不同。 我們的核心可以是兩層，在這種情況下將會有重疊的定義。 即使它是一個核心加上一個額外的預浸料層，我們仍然將其稱為核心。 如果設計需要，最終的磁芯通孔將是穿過多個磁芯材料堆疊的孔。 在這種情況下，磁芯是第一個層壓周期的產品。

該初始構建塊的材料可以是用于完全剛性結構的玻璃編織物，或者用于剛性/柔性場景的聚酰亞胺。 在任何情況下，磁芯中的機械孔都填充有樹脂，從而在電路板電介質中的玻璃纖維之間形成空間。 填充完畢后，覆銅，即可開始順序層壓。

從芯孔中擠出更多。

強調了核心通孔從通孔開始的事實。 在孔中沉積銅需要相同的電鍍工藝。 這意味著使用與外層和典型內層約束一致的更大的最小氣隙和線寬。

知道較厚的銅有利于更寬的幾何形狀，因此將這些層專用于電源和接地網絡是有意義的，這也恰好受益于較厚的銅和更寬的幾何形狀。 當然，中間層是細線布線的候選層。

當樓層數變得繁忙時，必須有多個子板堆疊在一起。 從布線的角度來看，核心過孔跨度更像是本地電梯。 將總線和相關電源域分組為專用部件將減少這些史詩般的高級主板上的交叉污染。

如果核心堆疊為多層，您可以在按順序添加第一對附加層之前在核心中創建一些微通孔。 您只需在外層使用薄電介質即可制作微通孔。 您將得到一個不會增加層壓周期的微通孔。 就像改變一樣！

如果您喜歡金錢，則應避免嘗試將微通孔堆疊在與核心通孔相同的位置。 這是最嚴重的 DFM 違規行為之一。 芯通孔和相鄰微通孔之間的確切距離會有所不同。 我想如果你四處詢問，首選的結果是兩個過孔之間的跨度相當于不同網絡的氣隙。 具有相同網絡間距的正常通孔到通孔間距為供應商提供了一條廣闊的成功之路。

在某些情況下，這種想法會讓你不知所措。 許多芯片并不是為低調的電路板而制造的。 將其推至同一網絡過孔間距的極限，就是使盲孔/埋孔的捕獲焊盤與核心過孔的捕獲焊盤相互相切； 接觸但不重疊。

小心過度使用過渡層。 它將忙于雪人形狀的孔對，因此很容易將它們擠在一起。 薄間距球柵陣列 (BGA) 設備下方的空間可能很寶貴，因此最好盡量減少在設備下方對穿過電路板的連接的使用，例如旁路電容或其他令人信服的原因。 在可通過微通孔訪問的層上遠離器件布線，然后跳過較大的通孔，那里有更多的空間可供使用。

縫合過孔可實現強大的返回路徑和 EMI 抑制。

返回路徑的趨勢將涉及許多具有接地通孔圖案的位置。 越早了解這些細節，實施起來就越容易。 無論布線經過過渡處，都應提供連接各種參考平面的措施。

您可能需要創建一條穿過電路板的熱路徑。 考慮留下一些介電材料以保持一定程度的阻抗和結構完整性。 從源周圍集中開始，但隨著通孔連接到電路板的另一側而分散。 我以前從未這樣做過，但我不明白為什么不能通過使用導熱膏作為填料來增加耗散因數。

任何類型的通孔線都會在平面上產生凹槽。 有時你會陷入困境，不得不這樣做。 在這些情況下，只需付出一點努力就足以將插槽分成兩個較小的插槽。 鐵芯通孔的運動自由度優于固定在特定銷上的通孔。 錯開它們的爆炸模式有助于避免磁耦合。 當過孔在穿過平面時有自己的間隙時，它們會很高興。 當然，AKA 差分對對于已婚夫婦來說是一個例外。

所以你擁有了。 核心過孔是順序裝配板基礎的一部分。 它們的使用意味著一層或多層預埋孔和盲孔將混合在一起。 這是解決大多數 HDI 路由研究的組合。 具有一個芯通孔的成本與具有多個芯通孔的成本相同。 因此，如果你已經走上這條路，就應該繼續努力。 電路板組裝及電路板加工廠家講解核心過孔在電路板設計中的使用。