Placa de circuito impresso com furos cegos

Um furo cego é um furo que conecta a camada externa e a camada interna de uma placa de circuito impresso (PCI) sem penetrar toda a placa. É frequentemente usado em PCIs com mais de quatro camadas e pode aumentar a densidade de componentes em 15% a 20%.

Um furo metalizado enterrado é um furo que conecta duas ou mais camadas internas de uma placa de circuito impresso sem se conectar às camadas externas, ajudando a reduzir o número de camadas e a melhorar a integridade do sinal.

Vias cegas conectam uma camada interna e uma camada externa, penetrando parcialmente a placa; vias enterradas conectam múltiplas camadas internas, penetrando totalmente as camadas conectadas, e não podem ser inspecionadas visualmente.

Isso pode melhorar a densidade de componentes, proporcionar fiação flexível, reduzir custos, aprimorar a integridade do sinal e reduzir a capacitância parasita.

Comumente utilizado em produtos com requisitos elevados de espaço e desempenho, como telefones celulares, tablets, dispositivos médicos e computadores de alta gama.

A profundidade mínima para perfuração a laser é de 0,1 mm, e a profundidade mínima para perfuração tradicional é de 0,15 mm.

O diâmetro ideal para vias enterradas é geralmente de 0,3 mm a 0,5 mm.

Para perfuração tradicional, a relação profundidade/largura é 0,75:1.

Semelhante às vias cegas, a relação profundidade/largura das vias enterradas por perfuração tradicional geralmente também precisa ser controlada abaixo de 12:1.

Sim, porque seus processos de fabricação são complexos, exigindo mais etapas, equipamentos mais precisos e testes rigorosos, o que aumenta os custos.

Surgiu para atender às exigências de miniaturização e alta integração de produtos eletrônicos e para melhorar a densidade de circuitos em placas de circuito impresso (PCBs).

Elas conectam uma camada interna a uma camada externa.

Elas conectam duas ou mais camadas internas e não se conectam às camadas externas.

Como não atravessam toda a estrutura de camadas da placa, ocupam menos espaço do que os furos metalizados comuns, permitindo que os componentes sejam colocados com maior densidade.

Ao omitir as camadas externas, os projetistas podem usar menos camadas de laminação ao fresar as camadas internas.

Em comparação com os furos passantes tradicionais, os furos cegos têm um percurso mais curto, o que pode melhorar a integridade do sinal até certo ponto, mas é ligeiramente inferior aos furos enterrados.

Como não se conectam às camadas externas, a capacitância parasita gerada é pequena, o que contribui para melhorar o desempenho em altas frequências.

Não tão bem quanto as vias enterradas. As vias enterradas podem impedir que sinais de interferência das camadas externas se acoplem às trilhas das camadas internas, enquanto as vias cegas se conectam às camadas externas, portanto o efeito de blindagem é limitado.

Via cega; Via enterrada.

Elas têm uma alta proporção nos campos de PCBs de alta qualidade e alta densidade e, com a miniaturização dos produtos eletrônicos, essa proporção está aumentando.

É necessário considerar fatores como tamanho da abertura, profundidade do furo, relação profundidade/largura, alinhamento entre camadas, integridade do sinal, dissipação de calor e custo.

A largura mínima do anel para vias enterradas e vias cegas é de 0,15 mm, e para vias cegas a laser, é de 0,10 mm.

A determinação da posição é feita com base na localização da camada interna desejada e na espessura da placa, sendo necessário um controle preciso para garantir a parada na camada correta.

Preste atenção ao alinhamento preciso entre as camadas, evite conflitos com outras vias ou trilhas e planeje as posições de forma racional para otimizar a transmissão do sinal.

Sim, mas o design cruzado aumentará a dificuldade e o custo de fabricação, e deve ser evitado ao máximo.

Isso pode tornar a estrutura de empilhamento mais flexível, reduzir o número de camadas e otimizar a transmissão de sinal, mas aumenta a complexidade de fabricação.

Planeje de forma criteriosa o número, o tamanho e o tipo de vias, evite projetos superdimensionados e selecione processos de fabricação adequados.

Utilizado para conexão de pinos em encapsulamento BGA, o que pode reduzir o resíduo de sinal e melhorar a densidade de roteamento.

Procure reduzir o comprimento dos furos de passagem enterrados, diminuir o número de furos de passagem, garantir uma transmissão de sinal curta e direta e reduzir a perda de sinal.

O calor pode ser direcionado para a área de dissipação térmica por meio de métodos como a conexão de almofadas térmicas, evitando a concentração de calor ao redor dos furos de passagem.

Conexão direta ou através de pads em formato de gota para garantir uma conexão segura e confiável.

Conexão confiável, boa condutividade elétrica e prevenção de problemas de mau contato e circuito aberto.

A distância entre o furo passante, a trilha e a almofada de isolamento é >= 0,25 mm, e o diâmetro da almofada de isolamento é >= diâmetro da broca + 0,6 mm.

Reduzir o tamanho dos furos de passagem, realizar um layout adequado, encurtar o caminho do sinal e utilizar furos de passagem enterrados que não se conectam às camadas externas pode reduzir a capacitância parasita.

O manuseio inadequado terá impacto. Por exemplo, vias muito grandes, em excesso ou distribuídas de forma irregular podem reduzir a resistência mecânica.

Planeje cuidadosamente as posições de vias e trilhas, siga os princípios de integridade de sinal e adote medidas de blindagem quando necessário.

Siga os princípios de roteamento mais curto, sinal ideal, prevenção de conflitos e facilidade de fabricação.

Planeje o layout de vias e trilhas de forma adequada, reduza a área dos loops de corrente e adote medidas como camadas de blindagem.

Um número adequado de vias pode melhorar o desempenho, enquanto um número excessivo pode aumentar a interferência de sinal, reduzir a resistência mecânica e aumentar os custos.

Organize as posições dos furos de passagem de forma adequada, levando em consideração a posição dos pinos dos componentes e a direção do fluxo de sinal, para facilitar a conexão.

Os principais métodos são a perfuração mecânica e a perfuração a laser. A perfuração mecânica é adequada para aberturas maiores, enquanto a perfuração a laser possui alta precisão e é adequada para aberturas menores.

Normalmente, antes da laminação de placas multicamadas, as vias enterradas entre as camadas internas são fabricadas por meio de processos como perfuração e revestimento de cobre.

A precisão é relativamente menor do que a da perfuração a laser. A abertura é geralmente maior que 0,15 mm e a relação profundidade/largura é inferior a 12:1.

Alta precisão, permite uma abertura mínima de 0,1 mm, relação profundidade/largura superior a 0,75:1 e causa pouco dano à placa.

Adotar sistemas de posicionamento de alta precisão e controlar rigorosamente processos como perfuração e laminação.

Controlar com precisão a profundidade, evitar desvios na perfuração e garantir a qualidade da parede do furo metalizado e o efeito de revestimento de cobre.

Problemas como desvio de alinhamento entre camadas, revestimento de cobre deficiente no furo de passagem e paredes irregulares do furo.

Geralmente, utiliza-se uma combinação de revestimento de cobre sem eletricidade e revestimento eletrolítico para garantir uma boa condutividade elétrica da parede do furo metalizado.

O requisito geral é que a espessura da camada de cobre não seja inferior a 18 μm, sujeita aos requisitos do produto.

É necessário um ambiente limpo, com temperatura e umidade constantes, para reduzir o impacto da poeira e das variações de temperatura e umidade no processo.

São necessários equipamentos de perfuração de alta precisão, equipamentos de revestimento de cobre, equipamentos de laminação, etc., e a perfuração a laser tem requisitos ainda mais elevados em relação à qualidade dos equipamentos.

Fatores como tamanho da abertura, quantidade, requisitos de precisão, processo de fabricação e custo do equipamento.

Controle a precisão da perfuração, a qualidade da parede do furo, a qualidade do revestimento de cobre, a precisão do alinhamento entre camadas, etc.

Inspeção visual, medição de abertura, medição da posição do furo, detecção da espessura do revestimento de cobre, teste de desempenho elétrico, etc.

Classificar e reciclar, recuperar e refinar resíduos metálicos e descartar outros resíduos de acordo com os requisitos de proteção ambiental.

A perfuração a laser tem um consumo de energia relativamente alto, e o consumo de energia de todo o processo de fabricação varia dependendo do processo e do equipamento.

Melhorar a precisão, reduzir custos, encurtar os ciclos de produção e aumentar o rendimento.

Os operadores precisam de proteção para evitar danos causados ​​pelo laser e corrosão química, e os equipamentos devem ser submetidos a manutenção e inspeção regulares.

Tais como a tecnologia de perfuração a laser de alta precisão, novos processos de revestimento de cobre, etc.

Existem normas relevantes do setor, e as empresas também possuem normas internas para garantir a consistência dos processos e a estabilidade da qualidade.

Por meio de inspeção visual, medição de abertura, medição da profundidade do furo, detecção da espessura do revestimento de cobre, teste de continuidade elétrica, etc.

Devido à inspeção não visual, o alinhamento entre camadas é detectado principalmente por raios X, a condutividade é detectada por testes de desempenho elétrico e a espessura do revestimento de cobre é medida, etc.

Paredes do furo ásperas, desvio da abertura, profundidade insuficiente do furo, revestimento de cobre deficiente, matéria estranha no furo, etc.

Desvio de alinhamento entre camadas, falhas na galvanização de cobre, circuitos abertos, resíduos de cola no furo, etc.

Dependendo do tipo de defeito, a peça pode ser perfurada novamente, revestida com cobre ou ter materiais estranhos removidos. Defeitos graves podem exigir o descarte.

É difícil reparar problemas como o desvio de alinhamento entre camadas. Para falhas na camada de cobre, pode-se tentar revestir o cobre novamente, sendo necessário o descarte em casos graves.

Em condições normais de uso e manutenção, sua vida útil é equivalente à da placa de circuito impresso (PCB) e, normalmente, funciona dentro do ciclo de vida de produtos eletrônicos em geral.

Podem ocorrer problemas como corrosão da camada de revestimento de cobre, circuitos abertos e transmissão anormal de sinais.

Adote medidas de proteção, evite ambientes agressivos como umidade e altas temperaturas e realize inspeções e manutenções regulares.

Depende do ambiente de uso e dos requisitos do produto. Geralmente, os produtos eletrônicos são totalmente inspecionados durante a produção e amostrados periodicamente durante o uso.

Microscópios, instrumentos de medição de abertura, equipamentos de inspeção por raios X, equipamentos de teste de desempenho elétrico, etc.

Com base em padrões da indústria e requisitos de projeto do produto, como tolerância de abertura, padrões de espessura de revestimento de cobre, etc.

Mantenha limpo, evite impactos externos e verifique regularmente a aparência e o desempenho elétrico.

Ambientes úmidos podem causar corrosão na camada de cobre, afetando a condutividade e a transmissão de sinal. Medidas de proteção contra umidade são necessárias.

Altas temperaturas podem causar expansão e deformação do material, afetando a precisão dos furos e a confiabilidade das conexões. A dissipação de calor e a resistência do material a altas temperaturas precisam ser consideradas.

Um projeto adequado pode resistir à interferência eletromagnética até certo ponto; caso contrário, podem ocorrer problemas como distorção do sinal.

Compare com os valores padrão, analise as causas dos desvios, determine se estão dentro das faixas aceitáveis ​​e forneça uma base para a melhoria do processo.

Atender aos padrões de inspeção é considerado qualificação, enquanto exceder a faixa de tolerância ou apresentar defeitos que afetem o desempenho é considerado reprovação.

Tempo de manutenção, pessoal de manutenção, conteúdo da manutenção, dados de inspeção, problemas encontrados e situações de resolução, etc.

Devido à necessidade de equipamentos e tecnologia profissionais, o custo da inspeção é relativamente alto, dependendo especificamente dos itens e da quantidade inspecionados.

Utilizado em linhas de transmissão de sinal para aumentar a densidade de cabeamento e atender às necessidades de transmissão de sinal de alta velocidade e alta frequência.

Utilizado em unidades de controle automotivo, sensores, etc., para melhorar a integração, reduzir o volume e aumentar a confiabilidade.

Utilizado em equipamentos eletrônicos de aeronaves para atender aos requisitos de miniaturização, alto desempenho e alta confiabilidade.

Ele permite alcançar um design miniaturizado, melhorar a integração de componentes e adaptar-se aos requisitos rigorosos de dispositivos vestíveis em termos de espaço e desempenho.

Aprimorar a precisão e a confiabilidade dos equipamentos para atender às necessidades de miniaturização e alto desempenho dos equipamentos médicos.

Utilizado em controladores industriais, instrumentos, etc., para melhorar a estabilidade e a integração do sistema.

Em desenvolvimento com foco em maior densidade, tamanho reduzido e transmissão de sinal mais rápida.

Por exemplo, equipamentos médicos exigem alta confiabilidade e equipamentos de comunicação 5G exigem alto desempenho de transmissão de sinal, etc.

Verifique se a camada de cobre está desprendida, se há corpos estranhos no orifício e se a conexão com a trilha está boa. Utilize equipamentos de teste elétrico para o posicionamento.

Verificar desvios no alinhamento entre camadas, defeitos na galvanização de cobre e fontes de interferência no entorno, e analisar através de testes de sinal.

Pequenas corrosões podem ser corrigidas após a limpeza, enquanto casos mais graves exigem a substituição da placa de circuito impresso ou de componentes relacionados.

Verifique se há curtos-circuitos e otimize o projeto de dissipação de calor, adicionando dissipadores de calor e melhorando a ventilação.

Um projeto e uma fixação adequados podem garantir certa confiabilidade; caso contrário, podem ocorrer problemas como conexões soltas.

A névoa salina corrói facilmente a camada de cobre, sendo necessárias medidas de proteção como materiais ou revestimentos resistentes à corrosão.

Em ambientes de grande altitude, o ar rarefeito e as alterações na dissipação de calor podem afetar o desempenho, exigindo um projeto específico.

Quanto maior a umidade, maior a probabilidade de a camada de cobre se corroer, afetando a condutividade e a transmissão do sinal.

Altas temperaturas podem causar expansão e deformação do material, enquanto baixas temperaturas podem torná-lo quebradiço, afetando a confiabilidade da conexão.

Pode danificar a camada de cobre, causando circuitos abertos ou afetando a transmissão de sinais. É necessária proteção contra eletricidade estática.

Layout adequado, medidas de blindagem, projeto de trilhas otimizado, etc.

Sim, o desempenho pode diminuir devido ao desgaste da camada de cobre, corrosão, etc., exigindo inspeção e manutenção regulares.