1, HDI 블라인드 매립 홀 회로 기판 개요
HDI회로 기판은 블라인드 홀 및 매립 홀 기술을 통해 내부 회로와 외부 회로 사이를 더욱 단단하고 효율적으로 연결합니다. 블라인드홀(Blind Hole)은 회로기판 전체를 관통하지 않고 회로기판 표면에서 내부로 일정 깊이까지 뻗어 있는 구멍을 말한다. 매립 구멍은 회로 기판의 내부 층에 위치한 구멍으로, 서로 다른 내부 층 회로를 연결합니다. 이 독특한 홀 구조는 배선 공간을 크게 늘리고 회로 기판의 통합성을 향상시킵니다. 그러나 막힌 구멍이 존재하면 임피던스 제어에 많은 어려움이 따릅니다.
2, 주요 기술 매개변수
(1) 특성 임피던스
특성 임피던스는 무한히 긴 전송선에서 저항, 인덕턴스, 커패시턴스, 단위 길이당 컨덕턴스로 구성된 임피던스를 말합니다. HDI 블라인드 홀 회로 기판의 경우 특성 임피던스는 일반적으로 50Ω 또는 75Ω과 같은 특정 범위 내에서 제어되어야 합니다. 특성 임피던스의 크기는 주로 선폭, 선 간격, 유전체 두께 등의 요소를 포함하여 회로 기판의 기하학적 구조에 따라 달라집니다.
선폭: 선폭이 넓을수록 특성 임피던스는 낮아집니다. HDI 블라인드 매립홀 회로 기판을 설계할 때 목표 특성 임피던스 값을 기준으로 선폭을 정확하게 계산하는 것이 필요합니다. 예를 들어 특성 임피던스 요구 사항이 50Ω인 경우 특정 유전체 재료 및 두께 조건에서 선폭은 공식으로 계산된 특정 값을 유지해야 하며, 실제 생산 공정에서는 선폭의 공차를 ±5μm 이내로 제어하여 특성 임피던스의 정확성을 보장해야 합니다.
라인 간격: 라인 간격이 증가하면 특성 임피던스가 증가합니다. 고밀도 배선이 포함된 HDI 블라인드 매립 회로 기판에서 라인 간격의 합리적인 설정은 특성 임피던스 요구 사항 충족뿐만 아니라 배선 밀도도 고려해야 합니다. 라인 간격의 최소값은 일반적으로 생산 공정 용량에 따라 제한되며 일반적으로 20μm-30μm 사이입니다. 동시에, 국부적인 특성 임피던스의 변동을 피하기 위해 라인 간격의 균일성을 보장하는 것이 필요합니다.
유전체 두께: 유전체 두께는 특성 임피던스와 양의 상관관계가 있습니다. 유전체층이 두꺼울수록 특성 임피던스가 증가합니다. 각 층의 유전체 두께의 일관성은 다층 HDI 블라인드 매립 홀 회로 기판의 전체 임피던스 제어에 매우 중요합니다. 예를 들어, 고정밀 라미네이팅 기술을 사용하여 각 유전체 층의 두께 공차를 ± 10 μm 이내로 제어하여 안정적인 특성 임피던스를 유지합니다.
(2) 임피던스 매칭
임피던스 매칭은 신호 소스, 전송 라인 및 부하 사이의 임피던스를 상호 조정하여 최대 전력 전송과 최소 신호 반사를 달성하는 것을 의미합니다. HDI 블라인드 홀 회로 기판 설계에서는 전송선의 특성 임피던스를 제어할 뿐만 아니라 연결된 칩, 커넥터 및 기타 구성 요소와의 임피던스 매칭을 보장해야 합니다.
칩과 회로 기판 간의 임피던스 매칭: 칩의 입력 및 출력 임피던스는 고정되어 있습니다. 회로 기판을 설계할 때 회로 기판의 특성 임피던스를 조정하고 회로 기판과 칩의 임피던스를 일치시키기 위해 일치하는 저항, 커패시터 및 기타 구성 요소를 추가해야 합니다. 예를 들어, 출력 임피던스가 33Ω인 일부 고속 디지털 칩의 경우 우수한 임피던스 정합을 달성하려면 회로 기판의 신호 전송 경로에 17Ω 저항을 직렬로 연결하여 전체 임피던스가 50Ω에 도달하고 회로 기판의 특성 임피던스와 일치하도록 해야 합니다.
커넥터와 회로 기판 간의 임피던스 매칭: 회로 기판과 외부 장치 간의 인터페이스로서 커넥터의 임피던스 특성은 무시할 수 없습니다. 고품질 커넥터는 일반적으로 50Ω과 같은 명확한 임피던스 사양을 갖습니다. HDI 블라인드 매립 회로 기판에 커넥터를 납땜할 때 납땜 결함으로 인한 임피던스 불연속성을 피하기 위해 납땜 공정을 양호한 상태로 유지하는 것이 중요합니다. 한편, 커넥터와 회로 기판 사이의 연결에서는 경사 선 폭 및 증가된 접지 비아와 같은 특수 배선 설계를 사용하여 부드러운 임피던스 전환을 달성하고 신호 반사를 줄일 수 있습니다.
(3) 임피던스 균일성
임피던스 균일성은 HDI 블라인드 매립홀 회로 기판의 신호 전송 경로 전반에 걸쳐 특성 임피던스의 일관성을 나타냅니다. 막힌 구멍, 매립된 구멍, 비아 및 회로 기판의 다양한 배선 영역으로 인해 이러한 구조적 차이로 인해 임피던스가 고르지 않을 수 있습니다.
막힌 매설 홀이 임피던스에 미치는 영향 및 제어: 막힌 홀과 매설 홀이 있으면 전송선의 로컬 커패시턴스 및 인덕턴스 특성이 변경되어 임피던스에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 영향을 줄이기 위해서는 막힌 매설공을 설계할 때 작은 구멍의 크기를 최대한 최소화하고 구멍의 구조를 최적화해야 합니다. 예를 들어, 미세 다공성 기술을 사용하면 막힌 구멍의 직경을 100μm 이하로 제어하는 동시에 구멍 벽의 금속화 두께를 늘려 구멍의 기생 용량과 인덕턴스를 줄일 수 있습니다. 또한, 합리적인 홀 레이아웃을 통해 블라인드 매립 홀이 신호 전송 경로에 고르게 분포되어 집중적인 임피던스 변화를 방지합니다.
임피던스에 대한 비아의 영향 및 제어: 비아는 여러 회로 레이어를 연결하는 핵심 구조이지만 추가 인덕턴스와 커패시턴스를 도입하여 임피던스 균일성에 영향을 줄 수도 있습니다. 비아의 임피던스 특성을 향상시키기 위해 백 드릴링 기술을 사용하여 비아 하단의 잉여 부분을 제거하고 비아의 기생 인덕턴스를 줄일 수 있습니다. 동시에 비아 주위에 접지 비아를 추가하여 우수한 접지 차폐를 형성하고 신호에 대한 비아 간섭을 줄이고 임피던스 균일성을 유지하십시오.