In PCB disaini, otsime alati ka uusi tehnilisi täiustusi, et lihtsustada meie tööd ja saavutada rohkem saavutusi, kui disain muutub väiksemaks ja tihedamaks. Üks neist täiustustest on mikropoorid. Need laserpuuritud läbiviigud on väiksemad kui tavalised ja nende kuvasuhted on erinevad. Tänu oma väiksusele lihtsustavad need jälgede suunamist, võimaldades meil kitsamasse ruumi rohkem juhtmeid pakkida. Siit leiate lisateavet mikroplaatide kuvasuhte ja selle kohta, kuidas mikroviade kasutamine võib teid PCB-de kujundamisel aidata.

Vaadake läbi PCB läbi augud

Kõigepealt vaatame põhiteavet läbivate aukude ja nende kasutamise kohta trükkplaatidel. Läbivad augud puuritakse PCB-sse augud. Plaaditud augud võivad juhtida elektrisignaale ühest kihist teise. Nii nagu jäljed juhivad trükkplaadil signaale horisontaalselt, võivad viaad neid signaale juhtida ka vertikaalselt. Läbivate aukude suurus võib varieeruda väikestest kuni suurteni. Suuremaid läbivaid auke kasutatakse toite- ja maandusvõrkude jaoks ning plaadiga saab ühendada isegi mehaanilisi funktsioone. Standardsed läbivad augud luuakse mehaanilise puurimisega. Neid saab jagada kolme kategooriasse:

Läbiv auk: auk, mis on puuritud ülemisest kihist alumise kihini kuni trükkplaadini.

Pime auk: auk, mis puuritakse trükkplaadi välimisest kihist sisemise kihini, selle asemel, et läbida trükkplaati nagu läbiv auk.

Maetud augud: augud, mis algavad ja lõpevad ainult plaadi sisemisel kihil. Need augud ei ulatu ühegi väliskihini.

Teisest küljest erinevad mikrovivid tavalistest läbiviigudest selle poolest, et neid puuritakse laseriga, mis muudab need väiksemaks kui tavalised puurid. Vastavalt plaadi laiusele ei ole mehaaniline puurimine tavaliselt väiksem kui 0.006 tolli (0.15 mm) ja mikroaugud muutuvad sellest suurusest väiksemaks. Veel üks erinevus mikroplaatidega on see, et need hõlmavad tavaliselt ainult kahte kihti, kuna nende väikeste aukude vase katmine võib olla tootjate jaoks keeruline. Kui peate ühendama otse rohkem kui kahe kihi kaudu, saate mikroavad kokku virnastada.

Pinnakihist algavaid mikropoore ei pea täitma, kuid olenevalt rakendusest kasutatakse maetud mikropooride täitmiseks erinevaid materjale. Virnastatud mikroavad täidetakse tavaliselt galvaniseeritud vasega, et luua ühendus virnastatud avade vahel. Teine viis mikroviide ühendamiseks kihtide virnade kaudu on nende jaotamine ja lühikeste jälgedega ühendamine. Nagu on näidatud alloleval joonisel, erineb mikroava profiil tavapärase läbipääsu profiilist, mille tulemuseks on erinev kuvasuhe.

Mis on Microvia kuvasuhe ja miks on see PCB projekteerimisel oluline?

Läbiva augu kuvasuhe on augu sügavuse ja ava läbimõõdu (augu sügavuse ja augu läbimõõdu) suhe. Näiteks standardse trükkplaadi paksusega 0.062 tolli ja 0.020 tolli läbivate aukude kuvasuhe peaks olema 3:1. Seda suhet saab kasutada juhisena tagamaks, et tootja ei ületaks tootja võimalusi. Need on puurimisseadmed. Tavapuurimise korral ei tohiks kuvasuhe üldjuhul ületada 10:1, mis võimaldab 0.062-tollisel plaadil puurida sellest läbi 0.006-tollise (0.15 mm) augu.

Mikropooride kasutamisel on kuvasuhe nende suuruse ja sügavuse tõttu väga erinev. Väiksemate aukude plaadistamine võib olla keeruline. Väikese augu plaadistamine trükkplaadi 10. kihile põhjustab trükkplaatide tootjatele palju probleeme. Kui aga auk ulatub ainult kahte neist kihist, muutub plaadistamine palju lihtsamaks. IPC-d kasutati pooride määratlemiseks nende suuruse järgi, mis on 0.006 tolli (0.15 mm) või väiksem. Aja jooksul muutus see suurus tavaliseks ja IPC otsustas oma määratlust muuta, et vältida tehnoloogiliste muutuste korral tehniliste tingimuste pidevat uuendamist. IPC defineerib nüüd mikropoori kui auku, mille kuvasuhe on 1:1, kui augu sügavus ei ületa 0.010 tolli või 0.25 mm.

Kuidas Microvia aitab trükkplaadil olevaid jälgi suunata

Mängu nimi PCB disainis on see, et PCB tehnoloogia tiheduse kasvades saadakse väiksemal alal rohkem marsruutimise marsruute. See on viinud pimedate ja maetud läbiviikude kasutamiseni, samuti meetodite manustamiseks läbiviikude pinnakinnitusalustesse. Pimedaid auke ja maetud läbiviike on aga keerukam toota täiendavate puurimisetappide tõttu ning puurimine võib jätta aukudesse materjali, mis põhjustab tootmisdefekte. Tavalised läbiviigud on tavaliselt liiga suured, et neid tänapäevaste suure tihedusega seadmete väiksematesse pindpaigaldusalustesse kinnitada. Kuid mikropoorid võivad aidata lahendada kõiki neid probleeme:

Microvia muudab väikeste ruloode ja maetud viaade valmistamise lihtsamaks.

Mikrovivid sobivad väiksemate pindpaigalduspatjade jaoks, muutes need eriti sobivaks suure kontaktide arvuga seadmetele, nagu pallivõre massiivid (BGA).

Tänu oma väiksemale suurusele võimaldab microvia selle ümber rohkem juhtmeid ühendada.

Tänu oma suurusele võivad mikroviad aidata vähendada EMI-d ja parandada muid signaali terviklikkusega seotud probleeme.

Microvias on PCB-de tootmise täiustatud meetod. Kui teie trükkplaat neid ei nõua, soovite ilmselt kulude vähendamiseks kasutada standardseid vime. Kui aga teie disain on tihe ja nõuab lisaruumi, vaadake, kas mikroviide kasutamine aitab. Nagu alati, on enne mikroviadega PCB projekteerimist kõige parem võtta ühendust lepingulise tootjaga, et kontrollida selle toimivust.

Microviase täpne kasutamine sõltub teie PCB projekteerimistööriistadest

Pärast tootjaga kontakti loomist on järgmine samm trükkplaadi projekteerimise tööriista konfigureerimine mikroviide kasutamiseks. Mikrovia kujunduse detailide tõhusaks kasutamiseks peate tööriistas tegema palju asju. See hõlmab uut läbiva ava kuju ja sellele järgnevaid disainireegleid. Microvia-sid saab virnastada, mis tavaliste via-de puhul tavaliselt saadaval ei ole, seega peab teie tööriist ka sellega hakkama saama.