1, סקירה כללית של לוח מעגלי חורים קבור עיוור HDI
HDIלוחות מעגלים משיגים חיבורים הדוקים ויעילים יותר בין מעגלים פנימיים וחיצוניים באמצעות טכנולוגיות חורים עיוור וחורים קבורים. חור עיוור מתייחס לחור המשתרע ממשטח המעגל לעומק מסוים בתוכו, מבלי לחדור לכל המעגל; חורים קבורים הם חורים הממוקמים בשכבה הפנימית של המעגל, ומחברים בין מעגלי שכבה פנימית שונים. מבנה חור ייחודי זה מגדיל מאוד את מרחב החיווט ומשפר את האינטגרציה של לוח המעגלים. עם זאת, קיומם של חורים קבורים עיוורים מביא גם אתגרים רבים לבקרת עכבה.
2, פרמטרים טכניים מרכזיים
(1) עכבה אופיינית
עכבה אופיינית מתייחסת לעכבה המורכבת מהתנגדות, השראות, קיבול ומוליכות ליחידת אורך בקו שידור ארוך לאין שיעור. עבור לוחות HDI חורים קבורים עיוורים, העכבה האופיינית שלהם נדרשת בדרך כלל לשליטה בטווח מסוים, כגון 50 Ω או 75 Ω. גודל העכבה האופיינית תלוי בעיקר במבנה הגיאומטרי של המעגל, כולל גורמים כגון רוחב קווים, מרווח בין קווים ועובי דיאלקטרי.
רוחב הקו: ככל שרוחב הקו רחב יותר, כך העכבה האופיינית נמוכה יותר. בעת תכנון לוחות HDI חורים קבורים עיוור, יש צורך לחשב במדויק את רוחב הקו בהתבסס על ערך עכבה מאפיין היעד. לדוגמה, עבור דרישת עכבה אופיינית של 50 Ω, בתנאי חומר דיאלקטרי ועובי ספציפיים, יש לשמור על רוחב הקו בערך מסוים המחושב לפי נוסחה, ובתהליך הייצור בפועל, יש לשלוט בסובלנות של רוחב הקו בתוך ± 5 מיקרומטר כדי להבטיח את הדיוק של העכבה האופיינית.
מרווח בין שורות: עלייה במרווח בין השורות תגרום לעלייה בעכבה האופיינית. במעגלים קבורים עיוור HDI עם חיווט בצפיפות- גבוהה, ההגדרה הסבירה של מרווח קווים צריכה לא רק לשקול עמידה בדרישות של עכבה אופיינית, אלא גם לקחת בחשבון את צפיפות החיווט. הערך המינימלי של מרווח בין שורות מוגבל בדרך כלל על ידי קיבולת תהליך הייצור, בדרך כלל בין 20 מיקרומטר-30 מיקרומטר. יחד עם זאת, יש צורך להבטיח את אחידות המרווח בין השורות כדי למנוע תנודות בעכבה האופיינית המקומית.
עובי דיאלקטרי: העובי הדיאלקטרי נמצא בקורלציה חיובית עם העכבה האופיינית. שכבה דיאלקטרית עבה יותר תגדיל את העכבה האופיינית. העקביות של העובי הדיאלקטרי בכל שכבה חיונית עבור בקרת העכבה הכוללת במעגלים רב-שכבתיים עם חורים עיוורים HDI. לדוגמה, שימוש בטכנולוגיית למינציה-בדיוק גבוה כדי להבטיח שסבילות העובי של כל שכבה של דיאלקטרי נשלטת בתוך ± 10 מיקרומטר כדי לשמור על עכבה אופיינית יציבה.
(2) התאמת עכבה
התאמת עכבה מתייחסת להתאמה הדדית של העכבה בין מקור האות, קו התמסורת והעומס להשגת שידור כוח מקסימלי ומינימום השתקפות אות. בתכנון של לוחות HDI חורים קבורים עיוור, יש צורך לא רק לשלוט בעכבה האופיינית של קו ההולכה, אלא גם להבטיח התאמת עכבה עם השבבים המחוברים, המחברים ורכיבים אחרים.
התאמת עכבה בין שבב ללוח מעגלים: עכבת הכניסה והיציאה של השבב קבועה. בעת תכנון המעגל, יש צורך להתאים את העכבה האופיינית של המעגל ולהוסיף נגדים תואמים, קבלים ורכיבים אחרים כדי להתאים את העכבה של המעגל והשבב. לדוגמה, עבור כמה שבבים דיגיטליים מהירים- עם עכבת מוצא של 33 Ω, על מנת להשיג התאמת עכבה טובה, צריך לחבר נגד 17 Ω בסדרה על נתיב העברת האותות של המעגל, כך שהעכבה הכוללת תגיע ל-50 Ω ותתאים לעכבה האופיינית של המעגל.
התאמת עכבה בין מחברים למעגלים: כממשק בין המעגל להתקנים חיצוניים, לא ניתן להתעלם ממאפייני העכבה של המחברים. למחברים באיכות גבוהה יש בדרך כלל מפרטי עכבה ברורים, כגון 50 Ω. בעת הלחמת מחברים למעגלים קבורים עיוורים HDI, חשוב להבטיח תהליך הלחמה טוב כדי למנוע אי רציפות עכבה הנגרמת על ידי פגמי הלחמה. בינתיים, בחיבור בין המחבר ללוח המעגלים, ניתן להשתמש בעיצובי חיווט מיוחדים כגון רוחב קו שיפוע ומעברי הארקה מוגברים כדי להשיג מעברי עכבה חלקים ולהפחית את השתקפויות האות.
(3) אחידות עכבה
אחידות עכבה מתייחסת לעקביות של עכבה אופיינית לאורך נתיב העברת האותות של לוח מעגל החור הקבור העיוור HDI. בשל נוכחותם של חורים עיוורים, חורים קבורים, דרך ואזורי חיווט שונים בלוח המעגלים, הבדלים מבניים אלו עלולים להוביל לעכבה לא אחידה.
ההשפעה והשליטה של חורים קבורים עיוורים על עכבה: נוכחותם של חורים עיוורים וחורים קבורים יכולים לשנות את מאפייני הקיבול וההשראות המקומיים של קווי תמסורת, ובכך להשפיע על העכבה. על מנת לצמצם השפעה זו, בעת תכנון חורים קבורים עיוורים, יש למזער את גודל החורים הקטנים ככל האפשר ולבצע אופטימיזציה של מבנה החורים. לדוגמה, על ידי שימוש בטכנולוגיה מיקרופורוסית, ניתן לשלוט בקוטר של חורים עיוורים מתחת ל-100 מיקרומטר, תוך הגדלת עובי המתכת של דופן החור כדי להפחית את הקיבול הטפילי וההשראות של החור. בנוסף, באמצעות פריסת חורים סבירה, חורים קבורים עיוורים מופצים באופן שווה בנתיב העברת האות כדי למנוע שינויים מרוכזים בעכבה.
ההשפעה והבקרה של עכבת via on: Via היא מבנה מפתח לחיבור שכבות שונות של מעגלים, אך היא יכולה גם להציג השראות וקיבול נוספים, המשפיעים על אחידות העכבה. על מנת לשפר את מאפייני העכבה של ה-via, ניתן להשתמש בטכנולוגיית קידוח אחורי כדי להסיר את החלק העודף בתחתית ה-via ולהפחית את השראות הטפילית של ה-via. במקביל, הוסף חיבורי הארקה מסביב לצינורות כדי ליצור מגן הארקה טוב, להפחית את ההפרעות של חיבורים לאותות ולשמור על אחידות עכבה.