2025-08-28
เมื่อการออกแบบ PCB มีความหนาแน่นมากขึ้นเรื่อยๆ — ขับเคลื่อนด้วย 5G, อุปกรณ์สวมใส่ และการประมวลผลประสิทธิภาพสูง — ความต้องการ vias ที่ประหยัดพื้นที่จึงไม่เคยมีมาก่อน Traditional through-hole vias (ซึ่งเจาะ PCB ทั้งหมด) สิ้นเปลืองพื้นที่ที่มีค่าและรบกวนเส้นทางสัญญาณในบอร์ดหลายชั้น เข้าสู่ blind vias และ buried vias: vias ขั้นสูงสองประเภทที่เชื่อมต่อเลเยอร์โดยไม่เจาะ PCB ทั้งหมด ทำให้วงจรมีขนาดเล็กลง เร็วขึ้น และเชื่อถือได้มากขึ้น
ในขณะที่ทั้งคู่แก้ปัญหาด้านพื้นที่ได้ การออกแบบ กระบวนการผลิต และลักษณะการทำงานที่เป็นเอกลักษณ์ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานเฉพาะทาง คู่มือนี้จะแบ่งความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง blind และ buried vias ตั้งแต่วิธีการผลิตไปจนถึงจุดที่เก่งกาจ ไม่ว่าคุณจะออกแบบ PCB สมาร์ทโฟน HDI หรือโมดูลพลังงานยานยนต์ที่ทนทาน การทำความเข้าใจความแตกต่างเหล่านี้จะช่วยให้คุณปรับให้เหมาะสมกับต้นทุน ประสิทธิภาพ และความสามารถในการผลิต
Blind และ Buried Vias คืออะไร
ก่อนที่จะเจาะลึกถึงความแตกต่าง สิ่งสำคัญคือต้องกำหนดประเภทของแต่ละ via และวัตถุประสงค์หลัก: เพื่อเชื่อมต่อเลเยอร์ PCB โดยไม่สิ้นเปลืองพื้นที่หรือประนีประนอมความสมบูรณ์ของสัญญาณ
Blind Vias: เชื่อมต่อเลเยอร์ด้านนอกกับเลเยอร์ด้านใน
blind via คือรูชุบที่เชื่อมต่อเลเยอร์ด้านนอก (ด้านบนหรือด้านล่างของ PCB) กับเลเยอร์ด้านในหนึ่งเลเยอร์ขึ้นไป — แต่ไม่เจาะบอร์ดทั้งหมด มัน “หยุดบอด” ที่เลเยอร์ด้านในที่ระบุ ทำให้มองไม่เห็นจากเลเยอร์ด้านนอกที่อยู่ตรงข้าม
ลักษณะเด่นของ Blind Vias:
a. การเข้าถึง: มองเห็นได้จากเลเยอร์ด้านนอกเพียงชั้นเดียว (เช่น blind via ด้านบนจะถูกซ่อนจากเลเยอร์ด้านล่าง)
b. ขนาด: โดยทั่วไปมีขนาดเล็ก (เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1–0.3 มม.) เจาะด้วยเลเซอร์เพื่อความแม่นยำ — ซึ่งมีความสำคัญสำหรับ HDI (High-Density Interconnect) PCBs
c. กรณีการใช้งานทั่วไป: การเชื่อมต่อ BGA (Ball Grid Array) เลเยอร์บนสุดกับระนาบพลังงานด้านในใน PCB สมาร์ทโฟน ซึ่งรูทะลุจะปิดกั้นส่วนประกอบอื่นๆ
ประเภทของ Blind Vias:
a. Single-Hop Blind Vias: เชื่อมต่อเลเยอร์ด้านนอกกับเลเยอร์ด้านในที่อยู่ติดกันชั้นแรก (เช่น Layer 1 → Layer 2)
b. Multi-Hop Blind Vias: เชื่อมต่อเลเยอร์ด้านนอกกับเลเยอร์ด้านในที่ลึกกว่า (เช่น Layer 1 → Layer 4)—ต้องใช้การเคลือบแบบต่อเนื่อง (เพิ่มเติมในภายหลัง)
Buried Vias: เชื่อมต่อเฉพาะเลเยอร์ด้านใน
buried via คือรูชุบที่เชื่อมต่อเลเยอร์ด้านในสองเลเยอร์ขึ้นไป — ไม่มีช่องทางเข้าถึงเลเยอร์ด้านนอก (ด้านบนหรือด้านล่าง) มันถูก “ฝัง” ระหว่างเลเยอร์ด้านในในระหว่างการเคลือบ ทำให้มองไม่เห็นจากพื้นผิวของ PCB โดยสิ้นเชิง ลักษณะเด่นของ Buried Vias:
a. การเข้าถึง: ไม่มีการสัมผัสกับเลเยอร์ด้านนอก ไม่สามารถตรวจสอบหรือซ่อมแซมหลังการผลิตได้โดยไม่ต้องรื้อ PCB
b. ขนาด: ใหญ่กว่า blind vias เล็กน้อย (เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.2–0.4 มม.) มักจะเจาะด้วยเครื่องจักรเพื่อประสิทธิภาพด้านต้นทุนในการผลิตจำนวนมาก
c. กรณีการใช้งานทั่วไป: การเชื่อมต่อเลเยอร์สัญญาณด้านในใน ECU ยานยนต์ 12 ชั้น (Engine Control Unit) ซึ่งเลเยอร์ด้านนอกสงวนไว้สำหรับขั้วต่อและเซ็นเซอร์
ประเภทของ Buried Vias:
a. Adjacent Buried Vias: เชื่อมต่อเลเยอร์ด้านในที่อยู่ติดกันสองเลเยอร์ (เช่น Layer 2 → Layer 3)
b. Non-Adjacent Buried Vias: เชื่อมต่อเลเยอร์ด้านในที่ไม่ติดกัน (เช่น Layer 2 → Layer 5)—ต้องมีการจัดตำแหน่งอย่างระมัดระวังในระหว่างการเคลือบ
Blind vs. Buried Vias: การเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน
ตารางด้านล่างเน้นความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง blind และ buried vias ในด้านการผลิต ประสิทธิภาพ และเมตริกการใช้งาน — ซึ่งจำเป็นสำหรับการเลือกประเภทที่เหมาะสมสำหรับการออกแบบของคุณ
เมตริก
|
Blind Vias
|
Buried Vias
|
การเชื่อมต่อเลเยอร์
|
เลเยอร์ด้านนอก ↔ เลเยอร์ด้านใน
|
เลเยอร์ด้านใน ↔ เลเยอร์ด้านใน (ไม่มีการเข้าถึงด้านนอก)
|
การมองเห็น
|
มองเห็นได้จากเลเยอร์ด้านนอกหนึ่งชั้น
|
มองไม่เห็นจากเลเยอร์ด้านนอกทั้งสองชั้น
|
วิธีการเจาะ
|
การเจาะด้วยเลเซอร์ (หลัก); เครื่องจักรกล (หายาก, ≥0.3 มม.)
|
การเจาะด้วยเครื่องจักรกล (หลัก); เลเซอร์ (สำหรับ ≤0.2 มม.)
|
ข้อกำหนดการเคลือบ
|
การเคลือบแบบต่อเนื่อง (สำหรับหลายฮอป)
|
การเคลือบแบบต่อเนื่องหรือพร้อมกัน
|
ต้นทุน (สัมพัทธ์)
|
ปานกลาง (มากกว่ารูทะลุ 15–20%)
|
สูง (มากกว่ารูทะลุ 25–30%)
|
ความสมบูรณ์ของสัญญาณ
|
ยอดเยี่ยม (เส้นทางสั้น; ตอขั้นต่ำ)
|
เหนือกว่า (ไม่มีการสัมผัสเลเยอร์ด้านนอก; สัญญาณรบกวนน้อยที่สุด)
|
ประสิทธิภาพความร้อน
|
ดี (เชื่อมต่อแหล่งความร้อนภายนอกกับระนาบด้านใน)
|
ดีมาก (แยกความร้อนด้านใน; ไม่มีการสูญเสียภายนอก)
|
ความสามารถในการซ่อมแซม
|
เป็นไปได้ (เข้าถึงได้จากเลเยอร์ด้านนอก)
|
เป็นไปไม่ได้ (ฝัง; ต้องมีการรื้อ PCB)
|
ความทนทานต่อการจัดตำแหน่ง
|
แน่น (±5μm) สำหรับการเจาะด้วยเลเซอร์
|
แน่นมาก (±3μm) เพื่อหลีกเลี่ยงการจัดตำแหน่งเลเยอร์ที่ไม่ถูกต้อง
|
การใช้งานในอุดมคติ
|
HDI PCBs (สมาร์ทโฟน, อุปกรณ์สวมใส่), โมดูล 5G
|
PCB หลายชั้น (ECU ยานยนต์, การบินและอวกาศ)
|
กระบวนการผลิต: วิธีการผลิต Blind และ Buried Vias
ความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดระหว่าง blind และ buried vias อยู่ในขั้นตอนการทำงานในการผลิต — แต่ละขั้นตอนได้รับการปรับแต่งให้เข้ากับการเชื่อมต่อเลเยอร์ที่เป็นเอกลักษณ์ของตนเอง การทำความเข้าใจกระบวนการเหล่านี้ช่วยอธิบายความแตกต่างของต้นทุนและข้อจำกัดในการออกแบบ
การผลิต Blind Vias
blind vias ต้องใช้การเจาะที่แม่นยำและการเคลือบแบบต่อเนื่องเพื่อให้แน่ใจว่าจะหยุดที่เลเยอร์ด้านในที่ถูกต้อง กระบวนการจะแตกต่างกันเล็กน้อยสำหรับ single-hop เทียบกับ multi-hop vias แต่ขั้นตอนหลักคือ:
1. การเตรียมเลเยอร์ด้านใน:
เริ่มต้นด้วยเลเยอร์ด้านในฐาน (เช่น Layer 2) ที่มีร่องรอยทองแดงที่สร้างไว้ล่วงหน้า
ใช้ชั้นฉนวนบางๆ (prepreg) กับ Layer 2 — สิ่งนี้จะแยกออกจากเลเยอร์ด้านนอก (Layer 1)
2. การเจาะแบบ Blind:
ใช้เลเซอร์ UV (ความยาวคลื่น 355nm) เพื่อเจาะผ่านเลเยอร์ด้านนอก (Layer 1) และฉนวน โดยหยุดอย่างแม่นยำที่ Layer 2 การเจาะด้วยเลเซอร์ให้การควบคุมความลึก ±5μm — ซึ่งมีความสำคัญในการหลีกเลี่ยง “การทะลุ” (การเจาะผ่าน Layer 2)
สำหรับการเจาะ blind vias ที่ใหญ่กว่า (≥0.3 มม.) จะใช้การเจาะด้วยเครื่องจักรกล แต่ต้องมีการตรวจสอบความลึกที่เข้มงวดกว่า
3. การกำจัดคราบและชุบ:
กำจัดคราบเรซินออกจากผนัง via (โดยการกัดพลาสมา) เพื่อให้แน่ใจว่าทองแดงยึดติด
ชุบ via ด้วยทองแดงแบบไร้สารเคมี (ฐาน 0.5μm) ตามด้วยทองแดงชุบด้วยไฟฟ้า (15–20μm) เพื่อสร้างเส้นทางนำไฟฟ้าระหว่าง Layer 1 และ Layer 2
4. การเคลือบแบบต่อเนื่อง (สำหรับ Multi-Hop Vias):
สำหรับ blind vias ที่เชื่อมต่อกับเลเยอร์ด้านในที่ลึกกว่า (เช่น Layer 1 → Layer 4) ให้ทำซ้ำขั้นตอนที่ 1–3: เพิ่มชั้นฉนวนอีกชั้น เจาะ blind via ที่สองจาก Layer 2 ไปยัง Layer 3 ชุบ และทำซ้ำจนถึง Layer 4
การเคลือบแบบต่อเนื่องเพิ่มต้นทุน แต่ช่วยให้สามารถเชื่อมต่อเลเยอร์ที่ซับซ้อนใน HDI PCBs ได้
5. การตกแต่งเลเยอร์ด้านนอก:
ใช้หน้ากากบัดกรีกับเลเยอร์ด้านนอก โดยปล่อยให้ช่องเปิด blind via สัมผัสสำหรับการบัดกรีส่วนประกอบ
การผลิต Buried Vias
buried vias ผลิตขึ้นก่อนที่จะเพิ่มเลเยอร์ด้านนอก เพื่อให้แน่ใจว่าจะยังคงซ่อนอยู่ระหว่างเลเยอร์ด้านใน กระบวนการคือ:
1. การซ้อนเลเยอร์ด้านใน:
เลือกเลเยอร์ด้านในที่จะเชื่อมต่อ (เช่น Layer 2 และ Layer 3) สร้างร่องรอยทองแดงบนทั้งสองเลเยอร์ โดยปล่อยให้แผ่น via จัดตำแหน่งที่จุดเชื่อมต่อที่ต้องการ
2. การเจาะแบบ Buried:
เจาะผ่านเลเยอร์ด้านในที่ซ้อนกัน (Layer 2 → Layer 3) โดยใช้สว่านกล (สำหรับ ≥0.2 มม.) หรือเลเซอร์ (สำหรับ ≤0.2 มม.) สว่านต้องจัดตำแหน่งให้ตรงกับแผ่น via บนทั้งสองเลเยอร์ — ดังนั้นความทนทานต่อ ±3μm
3. การชุบและการกำจัดคราบ:
กำจัดคราบออกจากผนัง via และชุบด้วยทองแดง สร้างเส้นทางนำไฟฟ้าระหว่าง Layer 2 และ Layer 3
4. การเคลือบ:
เพิ่มชั้นฉนวน (prepreg) ไปยังทั้งสองด้านของสแต็ก buried via (Layer 2–3)
เคลือบเลเยอร์ด้านนอก (Layer 1 และ Layer 4) ลงบนฉนวน ห่อหุ้ม buried via อย่างสมบูรณ์
5. การประมวลผลเลเยอร์ด้านนอก:
สร้างและชุบเลเยอร์ด้านนอก (Layer 1 และ 4) ตามต้องการ — ไม่จำเป็นต้องเข้าถึง buried via
ความท้าทายหลัก: การจัดตำแหน่ง
buried vias อาศัยการจัดตำแหน่งที่แม่นยำระหว่างเลเยอร์ด้านในในระหว่างการเคลือบ แม้แต่การเปลี่ยน 5μm ก็สามารถตัดการเชื่อมต่อ via จากเลเยอร์หนึ่งได้ ซึ่งนำไปสู่วงจร “เปิด” ผู้ผลิตใช้เครื่องหมาย fiducial (เป้าหมายทองแดง 1 มม.) และการตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติ (AOI) เพื่อให้แน่ใจว่ามีการจัดตำแหน่ง
ความแตกต่างด้านประสิทธิภาพที่สำคัญ: เมื่อใดควรเลือก Blind เทียบกับ Buried
นอกเหนือจากการผลิตแล้ว blind และ buried vias ยังแตกต่างกันในด้านความสมบูรณ์ของสัญญาณ การจัดการความร้อน และต้นทุน — ปัจจัยที่ขับเคลื่อนการเลือกใช้งาน
1. ความสมบูรณ์ของสัญญาณ: Buried Vias มีข้อได้เปรียบ
ความสมบูรณ์ของสัญญาณมีความสำคัญสำหรับการออกแบบความถี่สูง (5G, PCIe 6.0) ซึ่งตอ via (ความยาว via ที่ไม่จำเป็น) และการสัมผัสเลเยอร์ด้านนอกทำให้เกิดสัญญาณรบกวนและการสูญเสีย
a. Blind Vias: เส้นทางสัญญาณสั้น (ไม่มีการเจาะบอร์ดเต็มรูปแบบ) ลดความยาวตอลง 50–70% เทียบกับรูทะลุ อย่างไรก็ตาม การสัมผัสกับเลเยอร์ด้านนอกทำให้ไวต่อ EMI (การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า) จากส่วนประกอบใกล้เคียง
กรณีการใช้งาน: เสาอากาศสมาร์ทโฟน 5G (28GHz) ซึ่งพื้นที่จำกัด แต่สามารถจัดการ EMI ได้ด้วยการป้องกัน
b. Buried Vias: ไม่มีการสัมผัสเลเยอร์ด้านนอกช่วยลดความเสี่ยงของ EMI และการออกแบบที่ปิดสนิทช่วยลดการสะท้อนของสัญญาณ พวกเขาเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับสัญญาณความถี่สูงพิเศษ (≥40GHz) เช่น เรดาร์การบินและอวกาศ
กรณีการใช้งาน: เครื่องรับส่งสัญญาณดาวเทียม ซึ่งการสูญเสียสัญญาณ 0.1dB สามารถลดระยะการสื่อสารได้หลายไมล์
จุดข้อมูล: การศึกษาโดย IPC พบว่า buried vias ลดการสูญเสียการแทรก 0.3dB/นิ้ว ที่ 40GHz เทียบกับ blind vias — เพียงพอที่จะขยายความครอบคลุมของสถานีฐาน 5G ได้ 10%
2. การจัดการความร้อน: Buried Vias สำหรับการแยก Blind สำหรับการถ่ายโอน
ประสิทธิภาพความร้อนขึ้นอยู่กับว่า via จำเป็นต้องย้ายความร้อนไปยังหรือจากเลเยอร์ด้านนอกหรือไม่
a. Blind Vias: เชื่อมต่อแหล่งความร้อนเลเยอร์ด้านนอก (เช่น LED ด้านบน) กับระนาบทองแดงด้านใน กระจายความร้อนออกจากส่วนประกอบ การสัมผัสกับเลเยอร์ด้านนอกทำให้เหมาะสำหรับการถ่ายเทความร้อน
กรณีการใช้งาน: อุปกรณ์สวมใส่ LED กำลังสูง ซึ่ง LED (เลเยอร์ด้านนอก) สร้างความร้อนที่ต้องย้ายไปยังระนาบความร้อนด้านใน
b. Buried Vias: แยกความร้อนเลเยอร์ด้านใน (เช่น เครื่องขยายเสียงกำลังไฟด้านใน) จากเลเยอร์ด้านนอก ป้องกันไม่ให้ความร้อนไปถึงส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อน เช่น เซ็นเซอร์
กรณีการใช้งาน: เซ็นเซอร์ ADAS ยานยนต์ ซึ่งเลเยอร์พลังงานด้านในสร้างความร้อนที่อาจรบกวนสัญญาณกล้องหรือเรดาร์
ตัวอย่างในโลกแห่งความเป็นจริง: ECU ยานยนต์ที่ใช้ buried vias สำหรับเลเยอร์พลังงานด้านในช่วยลดอุณหภูมิเลเยอร์ด้านนอกลง 12°C ทำให้ยืดอายุการใช้งานของเซ็นเซอร์ได้ 30%
3. ต้นทุน: Blind Vias ประหยัดกว่า
buried vias มีค่าใช้จ่ายมากกว่ารูทะลุ 25–30% ในขณะที่ blind vias มีค่าใช้จ่ายมากกว่า 15–20% — ขับเคลื่อนด้วยความซับซ้อนในการผลิต
a. Blind Vias: การเจาะด้วยเลเซอร์และการเคลือบแบบต่อเนื่องขั้นตอนเดียวใช้แรงงานน้อยกว่ากระบวนการ buried via สำหรับ HDI PCBs ชุดเล็ก (เช่น ต้นแบบ 100 หน่วย) blind vias ช่วยประหยัด (500–)1,000 เทียบกับ buried
b. Buried Vias: ต้องมีการจัดตำแหน่งเลเยอร์ด้านในที่แม่นยำและการเคลือบหลายขั้นตอน ซึ่งเพิ่มต้นทุนแรงงานและวัสดุ มีประสิทธิภาพด้านต้นทุนเฉพาะในการผลิตจำนวนมาก (10k+ หน่วย) ซึ่งต้นทุนการติดตั้งจะกระจายไปทั่วบอร์ดมากขึ้น
เคล็ดลับด้านต้นทุน: สำหรับการออกแบบที่ต้องการทั้งสองอย่าง ให้ใช้ “ชุดค่าผสมแบบ blind-buried” (เช่น blind via จาก Layer 1 → Layer 2 และ buried via จาก Layer 2 → Layer 3) เพื่อสร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและต้นทุน
การใช้งาน: ที่ Blind และ Buried Vias ส่องแสง
แต่ละประเภท via มีความโดดเด่นในอุตสาหกรรมเฉพาะ โดยพิจารณาจากประสิทธิภาพและประโยชน์ในการประหยัดพื้นที่
Blind Vias: HDI และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก
blind vias เก่งในการออกแบบที่พื้นที่เป็นสิ่งสำคัญที่สุดและจำเป็นต้องเข้าถึงเลเยอร์ด้านนอก
a. อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค:
สมาร์ทโฟน (เช่น iPhone 15 Pro): blind vias เชื่อมต่อ BGAs เลเยอร์บนสุด (ระยะพิทช์ 0.4 มม.) กับระนาบพลังงานด้านใน โดยใส่ส่วนประกอบได้มากขึ้น 20% ในพื้นที่เดียวกัน
อุปกรณ์สวมใส่ (เช่น Apple Watch): blind vias ขนาดเล็ก (0.1 มม.) ช่วยให้ PCB บาง (หนา 0.5 มม.) ที่สอดคล้องกับข้อมือ
b. โมดูล 5G:
เสาอากาศ mmWave (28–60GHz) ใช้ blind vias เพื่อเชื่อมต่อองค์ประกอบเสาอากาศเลเยอร์ด้านนอกกับเลเยอร์สัญญาณด้านใน ลดการสูญเสียสัญญาณ
Buried Vias: การใช้งานหลายชั้นและทนทาน
buried vias เหมาะสำหรับ PCB หลายชั้นที่การเชื่อมต่อเลเยอร์ด้านในมีความสำคัญและเลเยอร์ด้านนอกสงวนไว้สำหรับส่วนประกอบภายนอก
a. อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์:
EV Inverters (PCB 12 ชั้น): buried vias เชื่อมต่อเลเยอร์พลังงานด้านใน (600V) เพื่อหลีกเลี่ยงการเปิดเผยเส้นทางแรงดันไฟฟ้าสูงบนเลเยอร์ด้านนอก
ADAS ECUs: buried vias แยกเลเยอร์สัญญาณด้านในออกจากเซ็นเซอร์ด้านนอก ลดการรบกวน EMI
b. การบินและอวกาศและการป้องกันประเทศ:
ระบบเรดาร์ (PCB 8–16 ชั้น): buried vias จัดการสัญญาณ 40GHz+ โดยมีการสูญเสียน้อยที่สุด ซึ่งมีความสำคัญสำหรับการเฝ้าระวังทางทหาร
Avionics: การออกแบบที่ปิดสนิทของ buried vias ทนทานต่อการสั่นสะเทือน (20G) และอุณหภูมิที่สูงมาก (-55°C ถึง 125°C) เป็นไปตามมาตรฐาน MIL-STD-883
c. อุปกรณ์ทางการแพทย์:
เครื่อง MRI: buried vias หลีกเลี่ยง EMI จากส่วนประกอบเลเยอร์ด้านนอก ทำให้มั่นใจได้ถึงสัญญาณการถ่ายภาพที่ชัดเจน (10–30GHz)
ความท้าทายทั่วไปและวิธีบรรเทา
ทั้ง blind และ buried vias นำเสนอความท้าทายในการผลิต — การออกแบบเชิงรุกและการเลือกพันธมิตรสามารถหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดที่มีค่าใช้จ่ายสูงได้
1. ความท้าทายของ Blind Via
a. การทะลุ: การเจาะด้วยเลเซอร์ลึกเกินไปเจาะเลเยอร์ด้านในเป้าหมาย ทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร
วิธีแก้ไข: ใช้จอภาพความลึกของเลเซอร์ในสาย (±1μm ความแม่นยำ) และคูปองทดสอบเพื่อตรวจสอบพารามิเตอร์การเจาะ
b. การเติม Via: blind vias ที่ไม่เติมจะดักจับบัดกรีในระหว่างการประกอบ ทำให้เกิดข้อบกพร่องของข้อต่อ
วิธีแก้ไข: เติม vias ด้วยทองแดงหรืออีพ็อกซี (VIPPO—Via-in-Pad Plated Over) เพื่อให้ได้พื้นผิวเรียบ
2. ความท้าทายของ Buried Via
a. ข้อผิดพลาดในการจัดตำแหน่ง: การเปลี่ยนเลเยอร์ด้านในตัดการเชื่อมต่อ via จากเลเยอร์หนึ่ง
วิธีแก้ไข: ใช้เครื่องกดเคลือบความแม่นยำสูง (ความทนทาน ±3μm) และเครื่องหมาย fiducial สำหรับการจัดตำแหน่งแบบเรียลไทม์
b. วงจรเปิด: ช่องว่างในการชุบใน buried vias ไม่สามารถซ่อมแซมได้หลังการผลิต
วิธีแก้ไข: ใช้การตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์เพื่อตรวจสอบการชุบ via ก่อนการเคลือบ ปฏิเสธบอร์ดที่มีช่องว่าง >2%
3. แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการออกแบบ
a. ปฏิบัติตามมาตรฐาน IPC: IPC-6012 (คุณสมบัติ PCB) และ IPC-2221 (มาตรฐานการออกแบบ) กำหนดขนาดและระยะห่างขั้นต่ำของ via
b. หลีกเลี่ยงความซับซ้อน: ใช้ blind vias แบบ single-hop แทน multi-hop เมื่อเป็นไปได้เพื่อลดต้นทุน
c. ร่วมมือกับผู้เชี่ยวชาญ: เลือกผู้ผลิต (เช่น LT CIRCUIT) ที่มีความสามารถในการเจาะด้วยเลเซอร์และการเคลือบแบบต่อเนื่อง — พวกเขาสามารถให้ข้อเสนอแนะ DFM (Design for Manufacturability) เพื่อปรับการออกแบบของคุณให้เหมาะสม
คำถามที่พบบ่อย
ถาม: PCB เดียวสามารถใช้ทั้ง blind และ buried vias ได้หรือไม่
ตอบ: ใช่ — PCB “ชุดค่าผสมแบบ blind-buried” เป็นเรื่องปกติในการออกแบบที่ซับซ้อน (เช่น ECU ยานยนต์ 12 ชั้น) ตัวอย่างเช่น blind via เชื่อมต่อ Layer 1 (ด้านนอก) กับ Layer 2 (ด้านใน) และ buried via เชื่อมต่อ Layer 2 กับ Layer 5 (ด้านใน) ปรับพื้นที่และประสิทธิภาพให้เหมาะสม
ถาม: blind vias เหมาะสำหรับ PCB กำลังสูง (เช่น 100W+) หรือไม่
ตอบ: ใช่ แต่ต้องมีเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่า (≥0.2 มม.) และการเติมทองแดงเพื่อจัดการกับกระแสไฟสูง blind via ที่เติมทองแดงขนาด 0.3 มม. สามารถรับได้ถึง 5A ทำให้เหมาะสำหรับไดรเวอร์ LED และโมดูลพลังงานขนาดเล็ก
ถาม: ทำไม buried vias ถึงมีราคาแพงกว่า blind vias
ตอบ: buried vias ต้องใช้ขั้นตอนการจัดตำแหน่งเลเยอร์ด้านในเพิ่มเติม การเคลือบแบบพิเศษ และการตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์เพื่อตรวจสอบการเชื่อมต่อ — ซึ่งทั้งหมดนี้เพิ่มต้นทุนแรงงานและวัสดุ สำหรับการผลิตจำนวนมาก ต้นทุนเหล่านี้จะถูกชดเชยด้วยประสิทธิภาพที่ดีขึ้น
ถาม: สามารถซ่อมแซม buried vias ได้หรือไม่หากล้มเหลว
ตอบ: ไม่ — buried vias ถูกปิดล้อมระหว่างเลเยอร์ด้านใน ดังนั้นการซ่อมแซมจะต้องรื้อ PCB (ซึ่งจะทำลายมัน) นี่คือเหตุผลที่การตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์ก่อนการเคลือบมีความสำคัญในการตรวจจับข้อบกพร่องตั้งแต่เนิ่นๆ
ถาม: ขนาดขั้นต่ำสำหรับ blind และ buried vias คืออะไร
ตอบ: blind vias ที่เจาะด้วยเลเซอร์สามารถมีขนาดเล็กได้ถึง 0.1 มม. (4mil) ในขณะที่ buried vias (เจาะด้วยเลเซอร์) เริ่มต้นที่ 0.15 มม. (6mil) การเจาะด้วยเครื่องจักรกลจำกัดไว้ที่ ≥0.2 มม. (8mil) สำหรับทั้งสองประเภท
บทสรุป
blind และ buried vias มีความจำเป็นสำหรับการออกแบบ PCB สมัยใหม่ แต่ความแตกต่างในการเชื่อมต่อเลเยอร์ การผลิต และประสิทธิภาพทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน blind vias ส่องแสงใน HDI อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กที่การเข้าถึงเลเยอร์ด้านนอกและประสิทธิภาพด้านต้นทุนมีความสำคัญ buried vias มีความโดดเด่นในการใช้งานหลายชั้นและทนทานที่ความสมบูรณ์ของสัญญาณ การแยกความร้อน และความต้านทาน EMI มีความสำคัญ
กุญแจสู่ความสำเร็จคือการจัดตำแหน่งตัวเลือก via ของคุณให้สอดคล้องกับลำดับความสำคัญของการออกแบบของคุณ: พื้นที่ ต้นทุน ความถี่สัญญาณ และสภาพแวดล้อม ด้วยการปฏิบัติตามมาตรฐาน IPC การร่วมมือกับผู้ผลิตที่มีประสบการณ์ และการใช้เครื่องมือตรวจสอบขั้นสูง คุณสามารถปลดล็อกศักยภาพสูงสุดของประเภท via เหล่านี้ — สร้าง PCBs ที่ตอบสนองความต้องการของ 5G, ยานยนต์ และนวัตกรรมการบินและอวกาศ
ส่งข้อสอบของคุณตรงมาหาเรา