In PCB dylunio, rydym hefyd bob amser yn chwilio am welliannau technoleg newydd i symleiddio ein gwaith, a chyflawni mwy o gyflawniadau wrth i’r dyluniad fynd yn llai ac yn ddwysach. Un o’r gwelliannau hyn yw microporau. Mae’r vias laser-drilio hyn yn llai na vias confensiynol ac mae ganddynt gymarebau agwedd gwahanol. Oherwydd eu maint bach, maent yn symleiddio’r dasg o lwybro olion, gan ganiatáu inni becynnu mwy o wifrau mewn man culach. Dyma ragor o wybodaeth am gymhareb agwedd microvias a sut y gall defnyddio microvias eich helpu gyda’ch dyluniad PCB.

Adolygu PCB trwy dyllau

Yn gyntaf, gadewch inni edrych ar rywfaint o wybodaeth sylfaenol trwy drwy dyllau a’u defnydd ar fyrddau cylched printiedig. Trwy dyllau mae tyllau yn cael eu drilio yn y PCB. Gall tyllau platiog gynnal signalau trydanol o un haen i’r llall. Yn yr un modd ag y mae olion yn dargludo signalau yn llorweddol mewn PCB, gall vias hefyd gynnal y signalau hyn yn fertigol. Gall maint y tyllau drwodd amrywio o fach i fawr. Defnyddir tyllau mwy o faint ar gyfer pŵer a gridiau sylfaen, a gellir cysylltu nodweddion mecanyddol hyd yn oed â’r bwrdd. Mae tyllau safonol trwy yn cael eu creu trwy ddrilio mecanyddol. Gellir eu rhannu’n dri chategori:

Trwy dwll: twll wedi’i ddrilio o’r haen uchaf i’r haen waelod yr holl ffordd i’r PCB.

Twll dall: Twll wedi’i ddrilio o’r haen allanol i haen fewnol y bwrdd cylched, yn lle mynd trwy’r bwrdd cylched fel twll trwodd.

Tyllau wedi’u Claddu: Tyllau sy’n dechrau ac yn gorffen ar haen fewnol y bwrdd yn unig. Nid yw’r tyllau hyn yn ymestyn i unrhyw haen allanol.

Ar y llaw arall, mae micro vias yn wahanol i vias safonol yn yr ystyr eu bod yn cael eu drilio â laser, sy’n eu gwneud yn llai na driliau confensiynol. Yn ôl lled y bwrdd, nid yw’r drilio mecanyddol fel arfer yn llai na 0.006 modfedd (0.15 mm), ac mae’r micro-dyllau yn dod yn llai o’r maint hwn. Gwahaniaeth arall gyda microvias yw eu bod fel arfer yn rhychwantu dwy haen yn unig, oherwydd gall platio copr yn y tyllau bach hyn fod yn anodd i weithgynhyrchwyr. Os oes angen i chi gysylltu’n uniongyrchol trwy fwy na dwy haen, gallwch chi bentyrru’r microvias gyda’i gilydd.

Nid oes angen llenwi’r microporau sy’n cychwyn o’r haen wyneb, ond yn dibynnu ar y cymhwysiad, bydd gwahanol ddefnyddiau’n cael eu defnyddio i lenwi’r microporau claddedig. Mae’r microvias wedi’u pentyrru fel arfer yn cael eu llenwi â chopr electroplatiedig i wireddu’r cysylltiad rhwng y vias wedi’u pentyrru. Ffordd arall o gysylltu microvias trwy bentyrrau haen yw eu syfrdanu a’u cysylltu ag olion byr. Fel y dangosir yn y ffigur isod, mae proffil y microvia yn wahanol i broffil y confensiynol trwy, gan arwain at gymhareb agwedd wahanol.

Beth yw cymhareb agwedd Microvia a pham ei bod yn bwysig i ddyluniad PCB?

Cymhareb agwedd y twll trwodd yw’r gymhareb rhwng dyfnder y twll a diamedr y twll (dyfnder y twll a diamedr y twll). Er enghraifft, dylai bwrdd cylched safonol gyda thrwch o 0.062 modfedd a 0.020 modfedd trwy dyllau fod â chymhareb agwedd o 3: 1. Gellir defnyddio’r gymhareb hon fel canllaw i sicrhau nad yw’r gwneuthurwr yn rhagori ar allu’r gwneuthurwr. Maent yn offer drilio. Ar gyfer drilio safonol, yn gyffredinol ni ddylai’r gymhareb agwedd fod yn fwy na 10: 1, a fydd yn caniatáu i blanc 0.062 modfedd ddrilio twll 0.006 modfedd (0.15 mm) drwyddo.

Wrth ddefnyddio microporau, mae’r gymhareb agwedd yn amrywio’n fawr oherwydd eu maint a’u dyfnder. Gall fod yn anodd platio tyllau llai. Bydd ceisio platio twll bach ar 10fed haen y bwrdd cylched yn achosi llawer o broblemau i weithgynhyrchwyr PCB. Fodd bynnag, os yw’r twll yn rhychwantu dwy yn unig o’r haenau hyn, mae platio yn dod yn llawer haws. IPC a ddefnyddir i ddiffinio pores yn seiliedig ar eu maint, sy’n hafal i neu’n llai na 0.006 modfedd (0.15 mm). Dros amser, daeth y maint hwn yn gyffredin, a phenderfynodd yr IPC newid ei ddiffiniad er mwyn osgoi diweddaru ei fanylebau yn gyson wrth i dechnoleg newid. Mae IPC bellach yn diffinio micropore fel twll gyda chymhareb agwedd o 1: 1, cyn belled nad yw dyfnder y twll yn fwy na 0.010 modfedd neu 0.25 mm.

Sut mae Microvia yn helpu i lwybro’r olion ar y bwrdd cylched

Enw’r gêm wrth ddylunio PCB yw, wrth i ddwysedd technoleg PCB gynyddu, mae mwy o lwybrau llwybro ar gael mewn ardal lai. Mae hyn wedi arwain at ddefnyddio vias dall a vias claddedig, yn ogystal â dulliau ar gyfer ymgorffori vias mewn padiau mowntio wyneb. Fodd bynnag, mae’n anoddach cynhyrchu tyllau dall a gwylanod claddedig oherwydd y camau drilio ychwanegol dan sylw, a gall drilio adael deunydd yn y tyllau, gan achosi diffygion gweithgynhyrchu. Mae vias confensiynol fel arfer yn rhy fawr i’w hymgorffori yn y padiau mowntio wyneb llai yn y dyfeisiau dwysedd uchel heddiw. Fodd bynnag, gall microporau helpu i ddatrys yr holl broblemau hyn:

Mae Microvia yn ei gwneud hi’n haws cynhyrchu vias bach dall a chladdedig.

Bydd micro vias yn addas ar gyfer padiau mowntio wyneb llai, gan eu gwneud yn arbennig o addas ar gyfer dyfeisiau cyfrif pin uchel fel araeau grid pêl (BGA).

Oherwydd ei faint llai, bydd y microvia yn caniatáu mwy o weirio o’i gwmpas.

Oherwydd ei faint, gall microvias hefyd helpu i leihau EMI a gwella materion cywirdeb signal eraill.

Mae microvias yn ddull datblygedig o weithgynhyrchu PCB. Os nad oes eu hangen ar eich bwrdd cylched, mae’n amlwg y byddwch am ddefnyddio vias safonol i leihau costau. Fodd bynnag, os yw’ch dyluniad yn drwchus ac angen lle ychwanegol, edrychwch a yw defnyddio microvias yn helpu. Fel bob amser, cyn dylunio PCB gyda microvias, mae’n well cysylltu â gwneuthurwr y contract i wirio ei berfformiad.

Mae union ddefnydd Microvias yn dibynnu ar eich offer dylunio PCB

Ar ôl sefydlu cyswllt â’r gwneuthurwr, y cam nesaf yw ffurfweddu eich teclyn dylunio PCB i ddefnyddio microvias. Er mwyn defnyddio manylion dyluniad microvia yn effeithiol, mae angen i chi wneud llawer o bethau yn yr offeryn. Bydd hyn yn cynnwys y siâp twll trwodd newydd a’r rheolau dylunio dilynol. Gellir pentyrru microvias, nad yw fel arfer ar gael gyda vias rheolaidd, felly mae’n rhaid i’ch offeryn allu delio â hyn hefyd.