ПЕЧАТНАЯ PCB - Как выглядит проницательное отверстие на ПХД?

А через-хлол микроскопический проводящий путь, пробуренный в ПХД для создания электрического соединения между различными слоями ПХД. В основном, через - это вертикальная дорога на ПХД.

Что такое through-hlole?

Прежде чем мы погрузиться в через, я кратко определю, что такое ПХД. ПХД - это искусство передачи сигналов под контролируемыми параметрами. Печатные платы являются основой для соединения компонентов друг с другом. Его основной целью является формирование электрических соединений между активными и пассивными компонентами без прерывания или вмешательства в другой сигнал или соединение. Таким образом, основная идея состоит в том, чтобы сформировать сеть соединений без конфликта с другим соединением. Таким образом, печатная плата представляет собой соединение между компонентами, соединения которых не перекрываются друг с другом.

through-hlole

Для достижения этого стандарта ПХД состоят из нескольких слоев. Но как эти многослойные доски соединяются друг с другом, чтобы установить электрическую непрерывность? Именно здесь входят Vias. Vias являются крошечными проводящими туннелями, которые соединяют различные слои PCB, позволяя сигналам проходить через них. Перед проектированием схемы важно понять возможности производителя.

Соотношение аспектов (AR) - это параметр, определяющий надежность ПХД. Прежде чем обсудить vias дальше, давайте сначала понять концепцию соотношения аспектов. Соотношение аспектов - это соотношение между толщиной ПХД и диаметром сверленного отверстия.

Соотношение аспектов (через) = (толщина ПХД) / (диаметр сверленного отверстия).

Поскольку микровии не выделяются на всю доску, соотношение сторон будет.

Соотношение аспектов (микровия) = (глубина сверления) / (диаметр сверления).

Соотношение аспектов играет важную роль в процессе галванического покрытия во время изготовления ПХД. Раствор покрытия должен эффективно течь внутри сверленного отверстия для достижения желаемого эффекта медного покрытия. Небольшие отверстия по сравнению с толщиной доски приведут к неравномерному или неудовлетворительному медному покрытию. Чем больше соотношение аспектов, тем сложнее достичь надежного медного покрытия внутри прохода. Поэтому чем меньше соотношение аспектов, тем выше надежность ПХД. В iPCB мы предлагаем микровии с соотношением аспектов 1,5:1.

Микро через диаграмму соотношений аспектов

Различные виды Vias в PCB

Виды Vias

Существуют различные типы витаров, буренных в ПХД в зависимости от их функции.

Via - отверстие проходит от верхнего к нижнему слою. Соединения осуществляются от верхнего слоя к нижнему слою.

Слепые vias - отверстия, которые выходят из внешнего слоя и заканчиваются внутренним слоем. Отдырка не проникает во всю плату, но соединяет внешний слой ПХД, по крайней мере, с одним внутренним слоем. Это либо от верхнего слоя до среднего слоя, либо от нижнего слоя до среднего слоя. После завершения ламинирования другой конец отверстия не видим. Поэтому их называют слепыми путями.

Похороненные виасы (скрытые виасы) - эти отверстия расположены во внутренних слоях и не имеют пути к внешним слоям. Они соединяют внутренние слои и скрываются от зрения.

Согласно стандартам IPC, погребенные и слепые vias должны иметь диаметр 6 миль (150 микронов) или менее.

Микровиас

Microvia Описание

Наиболее распространенными являются микровии (µvias). Микровии сверляются лазером во время изготовления ПХД и имеют меньший диаметр (всего 4 мили) по сравнению со стандартными отверстиями. Микровии реализуются в высокоплотных взаимосоединительных платах или ПХД HDI. Микровии обычно не более двух слоев глубины, потому что медное покрытие внутри этих небольших отверстий является скучной задачей. Как обсуждалось ранее, чем меньше диаметр прохода, тем выше должна быть мощность выстрела раствора для безэлектрического медного покрытия.

Виды микровий

Микровиа можно разделить на накладные виа и поэтапные виа на основе их расположения в слоях ПХД. Кроме того, существует тип микровии, называемый skip vias. Пропуск слоев означает, что они проходят через слой и не имеют электрического контакта с этим слоем. Пропускнутый слой не будет формировать электрическое соединение с посредником. Отсюда и название.

Микровии улучшают электрические свойства, а также позволяют миниатюризировать более высокую функциональность в меньшем пространстве. Это, в свою очередь, обеспечивает пространство для чипов с высоким количеством штифт в смартфонах и других мобильных устройствах. Микровии уменьшают количество слоев в конструкциях ПХД и достигают более высокой плотности проводки. Это устраняет необходимость в проходящих отверстиях. Миниатюрный размер и функциональность микровий, в свою очередь, увеличивают возможности обработки. Реализация микровий вместо проходящих отверстий может уменьшить количество слоев в ПХД, а также облегчить прорывы BGA. Без микровий вы все равно будете использовать большой беспроводный телефон вместо элегантного маленького смартфона.

Виас

Иногда виты покрываются паевой маской, чтобы виты не подвергались воздействию. Это известно как палатка через или покрытый через.

Теперь, когда мы лучше понимаем Vias, давайте посмотрим на самую важную часть, Via in pad. Иногда его также называют покрытием через подложку.

Покрытие через подложку или через отверстие (VIPPO)

Увеличение скоростей сигнала, плотности компонентов платы и толщины ПХД привело к реализации через-в-отверстии. Инженеры по проектированию CAD приняли покрытие через подложку или через отверстие (VIPPO) наряду с традиционными конструкциями через для достижения требований к маршрутизации и целостности сигнала.

Via-in-pad против традиционного Via

Что такое Via-in-pad? Позвольте мне объяснить. В традиционном пути сигнальная линия проходит через подушку, а затем в путь. Вы можете увидеть это на изображении выше. Это делается, чтобы избежать проникновения паевой пасты в через во время процесса повторного потока. В Via-in-pad пробуренная Via появляется чуть ниже подложки. Чтобы быть точным, трасса размещается внутри подушки компонента поверхностного крепления.

Традиционная Via и VIPPO Via

Во-первых, через заполняется непроводительным эпоксидной в соответствии с требованием дизайнера. После этого этот путь покрывается и покрывается, чтобы обеспечить проводимость. Этот метод уменьшает длину пути сигнала, тем самым устраняя паразитарные индуктивные и емкостные эффекты.

Via-in-hole может вмещать мень

шие раздыхи компонентов и уменьшает общий размер PCB. Эта техника идеально подходит для компонентов BGA и является важной частью сборки PCB.

Чтобы сделать все еще лучше, процесс заднего бурения реализуется вместе с проездом в отверстие. Задняя буровка выполняется для устранения отражений сигнала из неиспользованной части трассы. Нетребуемые через пробки сверляются, чтобы устранить любую форму отражения сигнала. Это обеспечивает целостность сигнала.

Vippo с Backdrill

Быстрые советы по проектированию PCB для Vias

Вот несколько быстрых советов, которые вы можете учитывать при внедрении through-hlole в свой дизайн:

1.Избегайте слепых и захороненных виас, если это не обязательно требуется в конструкции - они требуют больше времени бурения и дополнительной ламинации. Это может увеличить стоимость общей ПХД.

2. Складываемые и поэтапные vias - Выберите поэтапные vias вместо накладываемых vias, потому что накладываемые vias должны быть заполнены и планаризированы. Этот процесс занимает много времени и дорого.

3.Сохраняйте минимальное соотношение сторон. Это обеспечивает лучшую электрическую производительность и целостность сигнала. В то же время это также приводит к более низкому шуму, более низкому перекрестному разговору и более низкому EMI / RFI.

4.Реализовать более мелкие проездки в высокоскоростных конструкциях, потому что заблуждающаяся емкость и индуктивность уменьшаются.

5. Всегда выбирайте самое простое решение для удовлетворения ваших потребностей в проектировании. Снижение сложности прохождения хлола приведет к сокращению времени выполнения и производственных затрат.

6. Непроводящие наполнители обычно достаточны для маршрутизации сигнала и являются более экономически эффективными. Поэтому лучше всего использовать непроводительный эпоксид, когда это возможно.

7.Когда вы маршрутизируете высокоскоростные сигналы, такие как мультимедийный интерфейс высокой четкости (HDMI), лучше всего использовать слепые или захороненные виасы для устранения пробков.

8. Всегда используйте проводящие наполнители для теплопроводящих или высокомощных through-hlole. Более высокая теплопроводность поможет при рассеивании тепла, необходимого для высокомощных компонентов.

9. При использовании заполненных vias убедитесь, что поверхность подушек плоская после заполнения и что компоненты размещены горизонтально, чтобы избежать дефектов надгробников. Дефект надгробия - это когда одна сторона компонента падает с доски во время пайки.

10. Используйте виа на дифференциальных парах - маршрутизация дифференциальной пары требует равной длины проводов, чтобы избежать склонения дифференциальной задержки. Дифференциальное наклонение происходит, когда один сигнал достигает приемника раньше другого. Избегайте дифференциальных пар как можно больше. Если один сигнал проходит через путь, другой сигнал в дифференциальной паре также должен проходить через путь. Количество виа на каждой линии в дифференциальной паре должно быть одинаковым.

11. Виа для высокоскоростных сигналов - Виа, как правило, вводят индуктивность и емкость в схему. Это свойство обычно незначительно в сигналах более низкой частоты. Когда дело доходит до высокоскоростных сигналов, vias могут серьезно повлиять на целостность сигнала. Поэтому лучше избегать использования through-hlole на высокоскоростных сигналах.