In PCB Suunnittelussa etsimme myös jatkuvasti uusia teknologisia parannuksia yksinkertaistaaksemme työtämme ja saavuttaaksemme enemmän saavutuksia suunnittelun pienentyessä ja tiheämpänä. Yksi näistä parannuksista on mikrohuokoset. Nämä laserporatut läpivientireiät ovat pienempiä kuin perinteiset läpivientiaukot ja niillä on erilaiset kuvasuhteet. Pienen kokonsa ansiosta ne yksinkertaistavat jälkien reititystä, jolloin voimme pakata enemmän johtoja kapeampaan tilaan. Tässä on lisätietoja mikrovisien kuvasuhteesta ja siitä, kuinka mikrovisien käyttö voi auttaa sinua piirilevysi suunnittelussa.

Tarkista piirilevy reikien läpi

Katsotaanpa ensin joitain perustietoja läpirei’istä ja niiden käytöstä painetuilla piirilevyillä. Läpivientireiät porataan piirilevyyn. Pinnoitetut reiät voivat johtaa sähköisiä signaaleja kerroksesta toiseen. Aivan kuten jäljet ​​johtavat signaaleja vaakasuunnassa piirilevyssä, läpiviennit voivat myös johtaa näitä signaaleja pystysuunnassa. Läpivientireikien koko voi vaihdella pienistä suuriin. Suurempia läpimeneviä reikiä käytetään teho- ja maadoitusverkkoihin, ja jopa mekaanisia ominaisuuksia voidaan liittää korttiin. Vakioreiät tehdään mekaanisella porauksella. Ne voidaan jakaa kolmeen luokkaan:

Läpireikä: reikä, joka on porattu yläkerroksesta alakerrokseen aina piirilevyyn asti.

Sokea reikä: Reikä, joka on porattu piirilevyn ulkokerroksesta sisäkerrokseen sen sijaan, että se menisi piirilevyn läpi kuin läpimenevä reikä.

Haudatut reiät: Reiät, jotka alkavat ja päättyvät vain laudan sisäkerroksessa. Nämä reiät eivät ulotu mihinkään ulkokerrokseen.

Toisaalta mikroläpiviennit eroavat tavallisista läpivientiauoista siinä, että ne on porattu laserilla, mikä tekee niistä pienempiä kuin perinteiset porat. Levyn leveyden mukaan mekaaninen poraus on yleensä vähintään 0.006 tuumaa (0.15 mm) ja mikroreiät pienenevät tästä koosta. Toinen ero mikroviivojen kanssa on, että ne kattavat yleensä vain kaksi kerrosta, koska kuparin pinnoitus näihin pieniin reikiin voi olla valmistajille vaikeaa. Jos haluat yhdistää suoraan useamman kuin kahden kerroksen kautta, voit pinota mikroviat yhteen.

Pintakerroksesta alkavia mikrohuokosia ei tarvitse täyttää, vaan sovelluksesta riippuen hautautuneiden mikrohuokosten täyttämiseen käytetään erilaisia ​​materiaaleja. Pinotut mikroläpiviennit täytetään yleensä galvanoidulla kuparilla pinottujen läpivientien välisen yhteyden toteuttamiseksi. Toinen tapa yhdistää mikroviat kerrospinojen kautta on porrastaa ne ja yhdistää ne lyhyillä viivoilla. Kuten alla olevasta kuvasta näkyy, mikroläpiviennin profiili eroaa tavanomaisen läpiviennin profiilista, mikä johtaa erilaiseen muotosuhteeseen.

Mikä on Microvia-kuvasuhde ja miksi se on tärkeä piirilevyn suunnittelussa?

Läpimenevän reiän sivusuhde on reiän syvyyden ja reiän halkaisijan (reiän syvyyden ja reiän halkaisijan) välinen suhde. Esimerkiksi tavallisen piirilevyn, jonka paksuus on 0.062 tuumaa ja 0.020 tuuman läpimeneviä reikiä, kuvasuhteen tulisi olla 3:1. Tätä suhdetta voidaan käyttää ohjeena sen varmistamiseksi, että valmistaja ei ylitä valmistajan kykyjä. Ne ovat porauslaitteita. Normaaliporauksessa kuvasuhde ei yleensä saisi ylittää 10:1, jolloin 0.062 tuuman lankku voi porata 0.006 tuuman (0.15 mm) reiän sen läpi.

Mikrohuokosia käytettäessä kuvasuhde vaihtelee suuresti niiden koosta ja syvyydestä johtuen. Pienempien reikien pinnoittaminen voi olla vaikeaa. Pienen reiän pinnoittaminen piirilevyn 10. kerrokseen aiheuttaa monia ongelmia piirilevyjen valmistajille. Kuitenkin, jos reikä ulottuu vain kahteen näistä kerroksista, pinnoitus helpottuu huomattavasti. IPC:llä määriteltiin huokoset niiden koon perusteella, joka on 0.006 tuumaa tai pienempi kuin 0.15 mm. Ajan myötä tästä koosta tuli yleinen, ja IPC päätti muuttaa määritelmäään välttääkseen teknisten muutosten jatkuvan päivittämisen. IPC määrittelee nyt mikrohuokoisen reiän, jonka kuvasuhde on 1:1, kunhan reiän syvyys ei ylitä 0.010 tuumaa tai 0.25 mm.

Kuinka Microvia auttaa reitittämään jälkiä piirilevylle

Pelin nimi piirilevysuunnittelussa on, että PCB-tekniikan tiheyden kasvaessa saadaan enemmän reititysreittejä pienemmälle alueelle. Tämä on johtanut sokeiden ja haudattujen läpivientien käyttöön sekä menetelmiin läpivientien upottamiseksi pinta-asennustyynyihin. Umpireiät ja upotetut läpivientireiät ovat kuitenkin vaikeampia valmistaa lisäporausvaiheiden vuoksi, ja poraus voi jättää materiaalia reikiin, mikä aiheuttaa valmistusvirheitä. Perinteiset läpiviennit ovat yleensä liian suuria upotettaviksi nykypäivän suuritiheyksisten laitteiden pienempiin pinta-asennustyynyihin. Mikrohuokoset voivat kuitenkin auttaa ratkaisemaan kaikki nämä ongelmat:

Microvia helpottaa pienten kaihtimien ja haudattujen läpivientien valmistamista.

Mikroläpiviennit sopivat pienemmille pinta-asennustyynyille, mikä tekee niistä erityisen sopivia laitteille, joilla on suuri nastaluku, kuten palloruudukkomatriisi (BGA).

Pienen kokonsa ansiosta microvia mahdollistaa enemmän johdotuksia sen ympärille.

Kokonsa vuoksi mikroviat voivat myös auttaa vähentämään EMI:tä ja parantamaan muita signaalin eheysongelmia.

Microvias ovat edistyksellinen menetelmä piirilevyjen valmistukseen. Jos piirilevysi ei vaadi niitä, haluat luonnollisesti käyttää tavallisia läpivientejä kustannusten vähentämiseksi. Jos mallisi on kuitenkin tiheä ja vaatii ylimääräistä tilaa, katso, auttaako mikrovisien käyttö. Kuten aina, on parasta ottaa yhteyttä sopimusvalmistajaan, ennen kuin suunnittelet piirilevyn mikrolevyillä, sen suorituskyvyn tarkistamiseksi.

Microviasin tarkka käyttö riippuu piirilevyjen suunnittelutyökaluistasi

Kun olet luonut yhteyden valmistajaan, seuraava vaihe on määrittää piirilevyn suunnittelutyökalu käyttämään mikrovia. Jotta voit käyttää tehokkaasti microvia-suunnittelun yksityiskohtia, sinun on tehtävä paljon asioita työkalussa. Tämä sisältää uuden läpimenevän reiän muodon ja sitä seuraavat suunnittelusäännöt. Mikroviat voidaan pinota, mikä ei yleensä ole saatavilla tavallisilla vioilla, joten työkalusi on myös pystyttävä käsittelemään tätä.