В современной электронике печатные платы (ПП) состоят из нескольких слоев сложенных медных фольгированных схем. А глухие и скрытые переходные отверстия являются одними из самых важных решений для межсоединений, когда проектировщикам приходится создавать соединения между этими слоями. Эти переходные отверстия представляют собой отверстия, которые были просверлены механически или лазером, покрыты проводящей медью для создания электрических путей, которые позволяют сигналам и питанию проходить между слоями схемы.
Поскольку мы видим растущую потребность в компактных и в то же время сложных электронных устройствах, проектировщики печатных плат посчитали важным понимание глухих и скрытых переходных отверстий. Это всеобъемлющее руководство проведет вас через все, что вам нужно знать о глухих и скрытых переходных отверстиях, их плюсах и минусах, чем они отличаются и как они изготавливаются.
Что такое слепое отверстие?
В дизайне печатных плат глухое сквозное отверстие представляет собой специализированное электрическое соединение, начинающееся либо с верхнего, либо с нижнего поверхностного слоя и частично простирающееся в плату, до одного или нескольких внутренних слоев, не проходя полностью до другого поверхностного слоя. Его название происходит от его основной характеристики: сквозное отверстие видно только с одной стороны печатной платы (слепое, если смотреть с обратной стороны). Проектировщики могут более эффективно использовать пространство, имеющееся на их печатных платах, используя глухие сквозные отверстия, которые занимают только те слои, которые необходимо соединить, оставляя другие открытыми для обеспечения большей маршрутизации.
Что такое скрытый переход?
Скрытый переход — это переход, который соединяет два или более внутренних слоев печатной платы, не достигая внешних слоев. Как следует из названия, эти переходы полностью находятся внутри платы и не видны с поверхности. В отличие от сквозных отверстий или глухих переходов, скрытые переходы нельзя просверлить после того, как печатная плата полностью заламинирована. Для них требуется специальная производственная процедура, при которой внутренние слои частично соединяются, сверлятся и, наконец, покрываются гальваническим слоем перед окончательным ламинированием.
Этот метод более сложный, трудоемкий и дорогой, чем слепые переходы. Тем не менее, он часто используется в HDI Печатные платы конструкции, позволяющие максимально увеличить доступное пространство для других слоев схемы.
В чем разница между слепыми и скрытыми переходными отверстиями?
Различия между глухими и скрытыми переходами в основном заключаются в их размещении и соединении внутри печатной платы. Глухие переходы соединяют внешний слой с одним или несколькими внутренними слоями, не проходя через всю плату, в то время как скрытые переходы содержатся внутри внутренних слоев, связывая один внутренний слой с другим, не выходя на поверхность платы.
По сути, глухие переходы облегчают соединения внешних компонентов с внутренними цепями, оптимизируя пространство на поверхности. Однако скрытые переходы служат для соединения внутренних слоев и обеспечивают чистую поверхность для конструкций с высокой плотностью.
| Аспект | Слепой виас | Похоронен Vias |
| Связь | От внешнего к внутреннему слою | Изнутри во внутренние слои |
| Прозрачность | Видно на одной стороне печатной платы | Не видно на поверхности печатной платы |
| Производство | Требуется точное сверление с контролируемой глубиной | Требуется сверление и ламинирование между слоями |
Преимущества и недостатки глухих и скрытых переходных отверстий
Бенефиты:
Оптимизация пространства: использование глухих и скрытых переходных отверстий позволяет сэкономить ценное пространство на поверхности, что позволяет создавать компактные и эффективные макеты.
Улучшенная Целостность сигнала: Благодаря этим переходным отверстиям возможны более короткие и прямые пути прохождения сигнала, что снижает помехи и шумы сигнала.
Повышенная гибкость проектирования: благодаря этим глухим и скрытым переходным отверстиям проектировщики могут создавать сложные соединения многослойные печатные платы, что имеет решающее значение в конструкциях с высокой плотностью размещения.
Недостатки:
Более высокие затраты: глухие и скрытые переходные отверстия обходятся дороже стандартных сквозных отверстий из-за применения сложных производственных процессов.
Повышенная сложность конструкции: для правильной работы глухих и скрытых переходных отверстий требуется тщательное планирование слоев и точное размещение переходных отверстий, а также управление глубиной сверления и контактными площадками.
Сложная доработка: эти отверстия трудно проверять и ремонтировать после установки, а их переделка после изготовления представляет собой сложную задачу.
Как изготавливаются глухие и скрытые отверстия?
Глухие отверстия формируются с помощью процесса сверления контролируемой глубины, который проникает во внешний слой и достигает целевого внутреннего слоя, при этом лазерные сверла используются для максимальной точности. Глубина отверстия имеет решающее значение, поскольку очень глубокое глухое отверстие может исказить или ухудшить сигнал, тогда как слишком мелкое отверстие может не обеспечить полного соединения. Затем отверстия гальванизируются медью для создания токопроводящих путей.
Однако скрытые переходные отверстия изготавливаются на этапе изготовления внутреннего слоя перед окончательным ламинированием. Процесс начинается со сверления и металлизации внутренних слоев по отдельности. После того, как эти предварительно обработанные слои укладываются и ламинируются вместе с дополнительными слоями, они составляют всю плату. Скрытые переходные отверстия полностью закрыты внутри печатной платы и не могут быть доступны или изменены после завершения ламинирования, поэтому их необходимо планировать и изготавливать на ранних этапах процесса.
Оба отверстия требуют специализированного оборудования, нескольких циклов ламинирования и строгого контроля качества, например: рентгенологическое обследованиеЧтобы избежать дополнительных расходов, при проектировании печатной платы лучше проконсультироваться с производителем печатной платы.
Соображения при проектировании глухих и скрытых переходных отверстий
При включении переходных отверстий в конструкцию печатной платы убедитесь, что соблюдены следующие рекомендации:
- Переходные отверстия всегда должны проходить через четное количество медных слоев.
- Переходные отверстия не могут заканчиваться на верхней поверхности сердечника.
- Переходные отверстия не могут начинаться на нижней поверхности сердечника.
- Глухие и скрытые переходные отверстия не должны начинаться или заканчиваться внутри другого переходного отверстия, если только одно из них не полностью закрыто другим. Это требование требует дополнительных циклов печати, что приводит к увеличению затрат.
Заключение
Действительно, глухие и скрытые переходные отверстия очень помогают при проектировании компактных и высокоплотных плат. Однако понимание того, как их правильно использовать, требует тщательного планирования и передовых производственных технологий. Как только вы тщательно изучите их функции и ограничения, вы сможете раскрыть потенциал этих специализированных переходных отверстий в своих проектах печатных плат.
Если вам нужна профессиональная помощь в проектировании или производстве печатных плат, UnityPCB предлагает ведущие в отрасли решения, включая изготовление методом слепых и скрытых отверстий. Свяжитесь с нами сегодня, для обсуждения вашего проекта!
