Taal wijzigen
Introductie
Blinde en verzonken via's zijn de meest populaire via-typen voor het ontwerpen van printplaten, met name voor printplaten met een hoge dichtheid. Ze verbinden verschillende printplaatlagen tot een compacte printplaat en zorgen voor een goede signaaloverdracht.
Blinde via's worden gebruikt om een of meer binnenste lagen te verbinden met de buitenste laag van de printplaat. Verborgen via's daarentegen hebben betrekking op de verbinding tussen de binnenste lagen; ze lopen niet door de buitenste lagen van de printplaat. Laten we deze twee soorten via's in het printplaatontwerp eens nader bekijken.
Wat is een blinde via?
Blinde via's verbinden de buitenste printplaatlaag met een of meerdere binnenste lagen zonder door de andere kant te gaan. De verbinding is dus alleen vanaf één kant zichtbaar, vandaar de naam blinde via.
U kunt blinde via's boren met behulp van mechanische of laserboortechnieken. Dit is geschikt voor het ontwerpen van compacte PCB's, waardoor dichtere lay-outs mogelijk zijn en ruimte wordt bespaard. Blinde via's worden gebruikt in circuits van mobiele apparaten, wearables en snelle elektronica.
Belangrijkste kenmerken van blinde via's
- Alleen zichtbaar vanaf één kant van het bord
- Meestal gebruikt in PCB's met meer dan vier lagen
- Geschikt voor High-Density Interconnect (HDI)-routering
- Heeft een kleinere diameter vergeleken met doorlopende via's
- Complex en duur productieproces
Hoe worden blinde via's gemaakt?
Blinde via's worden gemaakt op de buitenste PCB-laag en de andere specifieke binnenste lagen, die verbonden moeten worden. U kunt hiervoor mechanisch of laserboren gebruiken. Zodra het boren is voltooid, voegt u pads toe op de buitenste laag waar de via's worden verbonden. Vervolgens worden de geboorde gaten, inclusief de via-pads, geplateerd met koper met behulp van elektroloze koperafzetting. Dit zorgt voor de elektrische geleidbaarheid van de via's.
Voor een correcte positionering en integratie worden de PCB-lagen, pads en via-gaten op elkaar gestapeld met prepreg-materiaal . Zodra de via's op hun plaats zitten, worden ze met koper bekleed om de geleidbaarheid te verbeteren. In sommige gevallen worden de via's echter gevuld met epoxy voor een betere mechanische sterkte en stabiliteit.
Voor- en nadelen van blinde via's
| VOORDELEN | NADELEN |
|
|
Toepassing van blinde via's
Blinde via's worden gebruikt in toepassingen die PCB-lay-outs met hoge dichtheid vereisen. Op deze manier worden meerdere lagen in een compact formaat verpakt. De algemene toepassing van blinde via's omvat het volgende:
- Smart Watches
- smartphones
- GPS-trackers
- Fitness-trackers
- Laptop en andere draagbare gadgets
Wat zijn Buried Vias?
Buried vias verbinden de twee of meer binnenste lagen van de PCB zonder door een van de buitenste lagen te gaan. Dat wil zeggen, buried vias zijn volledig omsloten binnen de PCB; in tegenstelling tot blinde vias, maken ze geen verbinding met de andere laag. Deze vias zijn ideaal voor high-density en complexe multilayer PCB's.
Je kunt de begraven vias-gaten niet zien vanaf de buitenste bron. Hierdoor kunnen PCB-ontwerpers het buitenste oppervlak voor andere doeleinden gebruiken, zoals het routeren van sporen of het plaatsen van andere componenten.
Belangrijkste kenmerken van begraven via's
- Neemt de buitenste oppervlakteruimte van de PCB niet in beslag
- Maakt een dichtere plaatsing van componenten en efficiëntere routering mogelijk
- Moet worden geboord en geplateerd vóór het lamineren
- Maak gelaagde, hoogwaardige circuitontwerpen mogelijk.
Hoe worden begraven via's gemaakt?
Mechanisch worden gaten geboord in de binnenste lagen van de printplaat met de juiste afmetingen. De wanden van de via's worden vervolgens chemisch geplateerd met koper om geleidbaarheid te creëren. Na het plateren van de ingebedde via's worden de binnenste lagen gelamineerd met prepreg en kernmateriaal. Hierdoor zijn de ingebedde via's niet meer toegankelijk, omdat ze in de printplaat zijn ingesloten. Na het lamineren kunnen echter blinde via's of doorgaande via's in de daaropvolgende lagen worden geboord.
Na het lamineren en het stapelen van de lagen wordt de printplaat afgewerkt met een kopercoating om naadloze elektrische verbindingen te garanderen.
Voor- en nadelen van begraven via's
| VOORDELEN | NADELEN |
|
|
Toepassing van begraven via's
Begraven via's worden gebruikt bij het ontwerpen van PCB's voor de volgende toepassingen:
- Hoge-dichtheid computing
- Automatische elektronica
- Telecommunicatieapparatuur
- Ruimtevaart systemen
- Industriële controlesystemen
- Robotica en autonome systemen
- Medische apparaten
Belang van blinde en begraven via's in PCB-technologie
Ruimte-optimalisatie
In tegenstelling tot doorlopende gaten, gaan blinde en begraven via's niet door alle lagen heen. Door zo'n efficiënte verticale verbinding wordt de PCB compacter, waardoor de dikte en grootte van de printplaat krimpen.
Hierdoor zijn blinde en begraven via's geschikt voor toepassingen met beperkte ruimte, zoals smartphones, IoT-apparaten, etc. Bovendien blijft er voldoende oppervlakte over om meer sporen en componenten mogelijk te maken.
Interconnecties met hoge dichtheid (HDI)
Blinde en begraven via's vormen de basis van high-density interconnects of HDI-technologie die moderne elektronica ondersteunt. Ze maken een 15-20% hogere routingdichtheid mogelijk in vergelijking met traditionele PCB's. Blinde en begraven via's ondersteunen meerlaags stapelen verder door stapsgewijze toevoeging van lagen toe te staan, waardoor overmatig boren wordt vermeden.
Verbeterde elektrische prestaties
Blinde en verzonken via's hebben een kortere lengte dan doorgaande via's. Dit minimaliseert parasitaire inductantie en capaciteit, wat essentieel is voor het behoud van vloeiende signalen in snelle printplaattoepassingen . Blinde en verzonken via's verminderen bovendien de sporen die gevoelig zijn voor elektromagnetische interferentie (EMI) en overspraak, wat bijdraagt aan betere signaalprestaties.
Vergelijkingstabel: Blinde Via's vs. Begraven Via's
| Parameter | Blinde via's | Begraven Vias |
| Zichtbaarheid | Ofwel vanaf de voor- of achterkant van de printplaat (slechts één kant) | Niet zichtbaar vanaf welke kant dan ook van de printplaat |
| Laagverbinding | Verbind de buitenste PCB-laag met een of meer binnenste lagen zonder door de buitenste laag te gaan | Verbindt alleen twee of meerdere binnenlagen |
| Boormethode | Mechanisch of laserboren | Mechanisch boren (vóór lamineren) |
| Efficiënte ruimte | Bespaart ruimte voor componenten en sporen op de buitenste lagen | Maakt optimaal gebruik van de ruimte binnen de binnenste lagen |
| Kosten | Minder kostbaar dan begraven via's dankzij een eenvoudiger productieproces | Meer complexiteit brengt meer kosten met zich mee |
Richtlijnen voor het ontwerpen van blinde en begraven via's in PCB
Aspect Ratio
Aspect ratio verwijst naar de verhouding tussen boordiepte en gatdiameter. U moet de exacte verhouding aanhouden op basis van de toepassing; overschrijding van de limiet veroorzaakt fabricagefouten zoals onvolledige plating. De aspect ratio van blinde en begraven via's voor verschillende toepassingsgevallen is als volgt:
| Maximale beeldverhouding | Standaard blinde en begraven via's (1-20 lagen) | Geavanceerde blinde en begraven via's (22-40 lagen) |
| Voor gatplaat | 10:1 (gatdiameter＞8mil） | 20:1 |
| Voor laser via vulplating | 0.9:1 (Diepte is inclusief koperdikte) | 1:1 (Diepte is inclusief koperdikte) |
| Voor mechanisch dieptecontrole boorbord | 0.8:1 (Boorgereedschapsgrootte ≥ 10mil) | 1.3:1 (Boorgereedschapsgrootte ≤ 8mil) en (Boorgereedschapsgrootte ≥ 10mil) |
Boren en plateren
Voor begraven via's moet er mechanisch geboord worden vóór het lamineren. Bij blinde via's heb je echter zowel mechanische als laserbooropties. Voor grotere boren is het prima om een mechanische boor te kiezen. Maar als je met complexe en kleinere gaten te maken hebt, is laserboren het beste voor nauwkeurigheid. Bovendien moet het platingproces (galvaniseren of elektroless koperplating) compatibel zijn met de boormethode voor een betrouwbare verbinding en stabiele geleiding.
Via Padgrootte
Houd er rekening mee dat de paddiameter minstens 0.1 mm groter moet zijn dan de via-diameter om een betrouwbare verbinding te garanderen. Als de via-diameter bijvoorbeeld 0.25 mm is, moet de paddiameter minstens 0.35 mm zijn.
Volgens IPC-2221 wordt de diameter van de pad als volgt berekend:
| IPC-niveau | Berekening van de paddiameter | PCB-ontwerpdichtheid |
| Niveau A | Minimale gatgrootte + 0.1 mm + 0.50 mm tot 0.60 mm | Laag |
| Niveau B | Minimale gatgrootte + 0.1 mm + 0.30 mm | Gemiddeld |
| Niveau C | Minimale gatgrootte + 0.1 mm + 0.20 mm | Hoge |
Hieronder hebben we de minimale padgrootte voor mechanische en laser blinde en begraven via's toegevoegd:
| Minimale padgrootte | Mechanische blinden en begraven via's (≤ 3 keer lamineren) | Mechanische blinden en begraven via's (≤ 2 keer lamineren) |
| Voor laserboren | 0.254mm (voor 0.1016 mm via) | 0.254 mm (voor 0.1016 mm via) |
| 0.2794mm (voor 0.127 mm via) | 0.2794 mm (voor 0.127 mm via) | |
| Voor mechanisch boren | 0.4064mm (voor 0.2032mm boren) | 0.4064mm (voor 0.2032mm boren) |
| Minimale BGA-padgrootte | HASL: 0.254mm LF HASL: 0.3048 mm Overige: 0.254 mm (0.1778 mm voor flitsgoud) | HASL-formaat: 0.254 mm LF HASL: 0.3048 mm Overige: 0.1778 mm |
| Padgroottetolerantie (BGA) | ±0.0381 mm (≤0.254 mm) ±15% (>0.254 mm) | ±0.03048 mm (≤0.3048 mm) ±10% (≥0.3048 mm) |
Kosten en complexiteit
Buried vias zijn duurder dan blind en buried vias. Dit komt doordat het productieproces hier complex is en nauwkeurigere apparatuur vereist voor de inner layer connection.
Blinde via's zijn echter betaalbaarder en eenvoudiger dan begraven via's. Maar de laser blinde via's zijn duur maar kosteneffectief voor PCB-ruimte-optimalisatie en high-density interconnects (HDI).
Let op: de kosten variëren afhankelijk van het aantal printplaatlagen, de dichtheid, de boormethode en de signaalsnelheid.
Overwegingen voor de koperlaag
Om een goede uitlijning en betrouwbare elektrische verbinding te garanderen, moet u altijd via's overspannen in een even aantal koperlagen. Als de via's een oneven aantal lagen overspannen, richten ze de lagen verkeerd uit en maken ze het productieproces uitdagend.
Betrouwbaarheidsfactoren voor blinde en begraven via's
Plating-dekking
Onvoldoende plating heeft direct invloed op de elektrische prestaties en mechanische sterkte van de PCB. Daarom is volledige dekking plating een must voor betrouwbare signalen; röntgenbeeldvorming is een uitstekende optie om de platingdekking te inspecteren.
bonding
Door toevoeging van meerdere lagen in het laminatieproces neemt het risico op delaminatie toe in blinde en begraven via's. Om de integriteit van de PCB-laag te behouden en zwakke plekken te voorkomen, moet de bonding daarom zorgvuldig worden uitgevoerd.
Via vulling
De vulling is essentieel in blinde en begraven via's om holtes te voorkomen en de mechanische sterkte te verbeteren. In dit geval kunt u geleidend of niet-geleidend materiaal (zoals epoxy) gebruiken voor de vulling. Dit verbetert de duurzaamheid van de PCB en minimaliseert het risico op scheuren.
Spanning
Via's in PCB-gebieden met hoge dichtheid ervaren vaak spanning door thermische uitzetting veroorzaakt door solderen of mechanische trillingen. Dit kan scheuren in de PCB veroorzaken, wat de betrouwbaarheid ervan in twijfel trekt. Daarom is het bij het ontwerpen van de PCB essentieel om rekening te houden met de spanningsverdeling.
Inspectie
Met behulp van geavanceerde technologieën zoals microsectie of thermografie inspecteert u de holtes, vullingen en bekleding van de printplaat.
Rework
Het repareren van via's, vooral begraven via's, is een hele uitdaging. U moet de PCB volledig uitschakelen om deze opnieuw te kunnen bewerken.
The Bottom Line
Of u nu een PCB met blinde of verzonken via's nodig hebt, de keuze van de fabrikant is cruciaal voor betrouwbaarheid. In dat geval is PCBTok de ideale oplossing. Wij bieden een breed scala aan aanpassingsmogelijkheden voor onze PCB's met blinde en verzonken via's.
Al onze printplaten voldoen aan IPC klasse 2 en klasse 3, en er is geen minimale bestelhoeveelheid voor nieuwe bestellingen. We bieden ook OEM- en ODM-faciliteiten voor printplaten met blinde en verzonken via's. Bekijk dus onze mogelijkheden voor blinde en verzonken via's en neem snel contact met ons op om uw bestelling te plaatsen!
Veelgestelde vragen
Wat zijn de beperkingen van blinde via's?
Omdat blinde vias niet door de PCB gaan, is er een dieptebeperking die diepe verbindingen kan beperken. Bovendien hebben blinde vias, vergeleken met through-hole vias, doorgaans kleinere diameters. Dit kan hun gebruik in toepassingen met hoge stroomsterkte beperken.
Zijn blinde en begraven via's duurder dan traditionele doorlopende via's?
Ja, blinde en begraven via's zijn duurder dan traditionele doorlopende via's, omdat ze een complexer productieproces doorlopen.
