1, Pregled vezja HDI s slepimi zakopanimi luknjami
HDIvezja dosegajo tesnejše in učinkovitejše povezave med notranjimi in zunanjimi vezji s tehnologijami slepih in zakopanih lukenj. Slepa luknja se nanaša na luknjo, ki se razteza od površine vezja do določene globine v notranjosti, ne da bi predrla celotno vezje; Zakopane luknje so luknje v notranji plasti vezja, ki povezujejo različna vezja notranje plasti. Ta edinstvena struktura lukenj močno poveča prostor za ožičenje in izboljša integracijo vezja. Vendar pa obstoj slepih zakopanih lukenj prinaša tudi številne izzive za nadzor impedance.
2, ključni tehnični parametri
(1) Karakteristična impedanca
Karakteristična impedanca se nanaša na impedanco, sestavljeno iz upora, induktivnosti, kapacitivnosti in prevodnosti na enoto dolžine na neskončno dolgem daljnovodu. Za vezja s slepimi luknjami HDI je običajno treba nadzorovati njihovo karakteristično impedanco v določenem območju, kot je 50 Ω ali 75 Ω. Velikost karakteristične impedance je v glavnem odvisna od geometrijske strukture vezja, vključno z dejavniki, kot so širina črte, razmik med črtami in debelina dielektrika.
Širina črte: Širša kot je širina črte, nižja je karakteristična impedanca. Pri načrtovanju plošč s slepimi zakopanimi luknjami HDI je treba natančno izračunati širino črte na podlagi ciljne karakteristične vrednosti impedance. Na primer, za zahtevo po karakteristični impedanci 50 Ω je treba pod posebnimi pogoji dielektričnega materiala in debeline ohraniti širino črte na določeni vrednosti, izračunani s formulo, v dejanskem proizvodnem procesu pa je treba toleranco širine črte nadzorovati v območju ± 5 μm, da se zagotovi točnost karakteristične impedance.
Razmik med vrsticami: Povečanje razmika med vrsticami povzroči povečanje karakteristične impedance. Pri slepo vkopanih vezjih HDI z visoko-gostoto ožičenja razumna nastavitev razmika med vrsticami ne bi smela upoštevati le izpolnjevanja zahtev karakteristične impedance, temveč upoštevati tudi gostoto ožičenja. Najmanjša vrednost medvrstičnega razmika je običajno omejena z zmogljivostjo proizvodnega procesa, običajno med 20 μm-30 μm. Hkrati je treba zagotoviti enakomernost razmika med črtami, da se izognemo nihanju lokalne karakteristične impedance.
Debelina dielektrika: Debelina dielektrika je v pozitivni korelaciji s karakteristično impedanco. Debelejša dielektrična plast bo povečala karakteristično impedanco. Konsistentnost debeline dielektrika v vsaki plasti je ključnega pomena za splošno kontrolo impedance v več-slojnih ploščah s slepimi zakopanimi luknjami HDI. Na primer z uporabo visoko-natančne tehnologije laminiranja za zagotovitev, da je toleranca debeline vsake plasti dielektrika nadzorovana znotraj ± 10 μm, da se ohrani stabilna karakteristična impedanca.
(2) Ujemanje impedance
Ujemanje impedance se nanaša na medsebojno prilagajanje impedance med virom signala, prenosnim vodom in obremenitvijo, da se doseže največji prenos moči in minimalni odboj signala. Pri zasnovi vezja s slepimi luknjami HDI ni potrebno samo nadzorovati karakteristično impedanco prenosnega voda, ampak tudi zagotoviti ujemanje impedance s povezanimi čipi, konektorji in drugimi komponentami.
Ujemanje impedance med čipom in vezjem: vhodna in izhodna impedanca čipa sta fiksni. Pri načrtovanju vezja je treba prilagoditi karakteristično impedanco vezja in dodati ustrezne upore, kondenzatorje in druge komponente, da se ujemajo z impedanco vezja in čipa. Na primer, za nekatere visoko{2}}hitrostne digitalne čipe z izhodno impedanco 33 Ω, da bi dosegli dobro ujemanje impedance, je treba na pot prenosa signala vezja zaporedno povezati upor 17 Ω, tako da skupna impedanca doseže 50 Ω in se ujema z značilno impedanco vezja.
Ujemanje impedance med konektorji in vezji: Kot vmesnik med vezjem in zunanjimi napravami ni mogoče prezreti impedančnih značilnosti konektorjev. Visokokakovostni konektorji imajo običajno jasne specifikacije impedance, kot je 50 Ω. Pri spajkanju konektorjev na slepo vkopana vezja HDI je pomembno zagotoviti dober postopek spajkanja, da preprečite prekinitev impedance zaradi napak pri spajkanju. Medtem se lahko na povezavi med konektorjem in tiskanim vezjem uporabijo posebne zasnove ožičenja, kot so gradientna širina črte in povečane ozemljitvene povezave, da se dosežejo gladki prehodi impedance in zmanjšajo odboji signala.
(3) Uniformnost impedance
Enotnost impedance se nanaša na doslednost karakteristične impedance skozi celotno pot prenosa signala vezja HDI s slepimi luknjami. Zaradi prisotnosti slepih lukenj, zakopanih lukenj, prehodov in različnih območij ožičenja na vezju lahko te strukturne razlike povzročijo neenakomerno impedanco.
Vpliv in nadzor slepih zakopanih lukenj na impedanco: Prisotnost slepih in zakopanih lukenj lahko spremeni lokalno kapacitivnost in induktivnost prenosnih vodov ter tako vpliva na impedanco. Da bi zmanjšali ta vpliv, je treba pri načrtovanju slepih zakopanih lukenj čim bolj zmanjšati velikost majhnih lukenj in optimizirati strukturo lukenj. Na primer, z uporabo mikroporozne tehnologije je mogoče nadzorovati premer slepih lukenj pod 100 μm, hkrati pa povečati debelino metalizacije stene luknje, da se zmanjša parazitska kapacitivnost in induktivnost luknje. Poleg tega so z razumno razporeditvijo lukenj slepo zakopane luknje enakomerno porazdeljene na poti prenosa signala, da se preprečijo koncentrirane spremembe impedance.
Vpliv in nadzor prehoda na impedanco: prehod je ključna struktura za povezovanje različnih plasti vezij, lahko pa tudi uvede dodatno induktivnost in kapacitivnost, kar vpliva na enakomernost impedance. Za izboljšanje impedančnih karakteristik prehoda lahko uporabite tehnologijo vrtanja nazaj, da odstranite odvečni del na dnu prehoda in zmanjšate parazitsko induktivnost prehoda. Hkrati dodajte ozemljitvene prehode okoli prehodov, da oblikujete dober ozemljitveni ščit, zmanjšate motnje prehodov na signale in ohranite enakomernost impedance.