In PCB tervezés, mindig keresünk új technológiai fejlesztéseket, hogy egyszerűsítsük munkánkat, és minél több eredményt érjünk el, ahogy a design egyre kisebb és sűrűbb lesz. Az egyik ilyen fejlesztés a mikropórusok. Ezek a lézerrel fúrt átmenetek kisebbek, mint a hagyományos átmenetek, és eltérő képarányúak. Kis méretüknek köszönhetően leegyszerűsítik a nyomvonalak elvezetését, így szűkebb helyen is több vezetéket tudunk elhelyezni. Itt talál további információt a mikroviák képarányáról, és arról, hogy a mikrokártyák használata hogyan segíthet a PCB tervezésében.

Tekintse át a PCB átmenő furatait

Először nézzünk meg néhány alapvető információt az átmenő furatokról és azok nyomtatott áramköri lapokon való használatáról. Az átmenő lyukakon keresztül lyukakat fúrnak a PCB-be. A bevonatos lyukak elektromos jeleket vezethetnek egyik rétegről a másikra. Ahogy a nyomok vízszintesen vezetik a jeleket a nyomtatott áramköri lapon, az átmenetek függőlegesen is vezethetik ezeket a jeleket. Az átmenő lyukak mérete kicsitől nagyig változhat. Nagyobb átmenő lyukakat használnak az áram- és földelési hálózatokhoz, és még mechanikai elemek is csatlakoztathatók az alaplaphoz. A szabványos átmenő furatok mechanikus fúrással készülnek. Három kategóriába sorolhatók:

Átmenő furat: a felső rétegtől az alsó rétegig fúrt lyuk egészen a PCB-ig.

Vaklyuk: Az áramköri lap külső rétegétől a belső rétegig fúrt lyuk, ahelyett, hogy átmenő lyukként menne át az áramköri lapon.

Eltemetett lyukak: Lyukak, amelyek csak a tábla belső rétegén kezdődnek és végződnek. Ezek a lyukak nem terjednek ki egyetlen külső rétegre sem.

Másrészt a mikro-átmenetek abban különböznek a szabványos átmérőktől, hogy lézerrel vannak fúrva, ami kisebb, mint a hagyományos fúrók. A tábla szélességétől függően a mechanikus fúrás általában nem kisebb, mint 0.006 hüvelyk (0.15 mm), és ettől a mérettől kisebbek a mikrolyukak. A másik különbség a microvia-kkal szemben, hogy általában csak két réteget fednek le, mivel ezekben a kis lyukakban a réz bevonása nehézségekbe ütközhet a gyártók számára. Ha kettőnél több rétegen keresztül kell közvetlenül csatlakoznia, egymásra rakhatja a mikroviákat.

A felületi rétegből kiinduló mikropórusokat nem kell kitölteni, de alkalmazástól függően különböző anyagokat használnak az eltemetett mikropórusok kitöltésére. Az egymásra helyezett mikronyílásokat általában galvanizált rézzel töltik meg, hogy megvalósítsák az egymásra helyezett átmenetek közötti kapcsolatot. A mikroviák rétegveremeken keresztüli összekapcsolásának másik módja az, hogy elrendezzük és rövid nyomvonalakkal összekapcsoljuk őket. Amint az alábbi ábrán látható, a microvia profilja eltér a hagyományos átmenő profiljától, ami eltérő oldalarányt eredményez.

Mi a Microvia képaránya, és miért fontos a PCB tervezésénél?

Az átmenő furat méretaránya a furat mélységének és a furat átmérőjének (a furat mélységének és a furat átmérőjének) aránya. Például egy 0.062 hüvelyk vastagságú és 0.020 hüvelyk átmenő furatokkal rendelkező szabványos áramköri lap képaránya 3:1 legyen. Ez az arány iránymutatóként használható annak biztosítására, hogy a gyártó ne lépje túl a gyártó lehetőségeit. Ezek fúróberendezések. Normál fúrás esetén a képarány általában nem haladhatja meg a 10:1-et, ami lehetővé teszi, hogy egy 0.062 hüvelykes deszka 0.006 hüvelykes (0.15 mm) lyukat fúrjon át rajta.

A mikropórusok használatakor a méretarány nagymértékben változik méretüktől és mélységüktől függően. A kisebb lyukakat nehéz lehet lemezelni. Ha megpróbálunk egy kis lyukat bevonni az áramköri lap 10. rétegébe, az sok problémát okoz a PCB-gyártók számára. Ha azonban a lyuk csak két réteget ível át, a bevonat sokkal könnyebbé válik. Az IPC a pórusok meghatározására szolgált méretük alapján, amely 0.006 hüvelyk (0.15 mm) vagy kisebb. Idővel ez a méret általánossá vált, és az IPC úgy döntött, hogy megváltoztatja a definícióját, hogy elkerülje a specifikációk folyamatos frissítését a technológia változásaival. Az IPC ma már 1:1 oldalarányú lyukként határozza meg a mikropórust, mindaddig, amíg a lyuk mélysége nem haladja meg a 0.010 hüvelyket vagy 0.25 mm-t.

Hogyan segít a Microvia az áramköri lapon lévő nyomok elvezetésében

A játék neve a PCB tervezésben az, hogy a PCB technológia sűrűségének növekedésével kisebb területen több routing útvonalat kapunk. Ez a vak és eltemetett átmenetek használatához, valamint a felületi szerelőlapokba való beágyazásához vezetett módszerekhez vezetett. A zsákfuratokat és az eltemetett átmenőnyílásokat azonban nehezebb előállítani a további fúrási lépések miatt, és a fúrás során anyag maradhat a furatokban, ami gyártási hibákat okozhat. A hagyományos átmenőnyílások általában túl nagyok ahhoz, hogy a mai, nagy sűrűségű eszközök kisebb felületre szerelhető tálcáiba be lehessen ágyazni. A mikropórusok azonban segíthetnek megoldani ezeket a problémákat:

A Microvia megkönnyíti a kis redőnyök és az eltemetett viák gyártását.

A mikro-átmenetek alkalmasak lesznek kisebb felületre szerelhető alátétekhez, így különösen alkalmasak nagy tűszámú eszközökhöz, például golyós rácstömbökhöz (BGA).

Kisebb méretének köszönhetően a microvia több vezetékezést tesz lehetővé körülötte.

Méretéből adódóan a mikroviák segíthetnek csökkenteni az EMI-t és javítani más jelintegritási problémákat is.

A Microvia a PCB-gyártás fejlett módszere. Ha az áramköri lapja nem igényli ezeket, akkor nyilvánvalóan szabványos átmeneteket szeretne használni a költségek csökkentése érdekében. Ha azonban a kialakítása sűrű, és több helyet igényel, nézze meg, segít-e a mikroviák használata. Mint mindig, mielõtt microvias PCB-t tervez, a legjobb, ha felveszi a kapcsolatot a szerzõdés szerinti gyártóval, hogy ellenõrizze a teljesítményét.

A Microvias pontos használata a PCB-tervező eszközeitől függ

Miután felvette a kapcsolatot a gyártóval, a következő lépés a PCB tervezőeszköz konfigurálása a microvias használatára. A microvia kialakítás részleteinek hatékony használatához sok mindent el kell végeznie az eszközben. Ez magában foglalja az új átmenő furat alakját és az azt követő tervezési szabályokat. A Microvia-k egymásra rakhatók, ami általában nem elérhető normál vi-val, így a szerszámának is tudnia kell ezt kezelni.