In PCB 디자인과 관련하여 우리는 작업을 단순화하고 디자인이 더 작고 밀도가 높아짐에 따라 더 많은 성과를 달성하기 위해 항상 새로운 기술 개선을 찾고 있습니다. 이러한 개선 사항 중 하나는 미세 기공입니다. 이러한 레이저 드릴 비아는 기존 비아보다 작고 종횡비가 다릅니다. 크기가 작기 때문에 트레이스 라우팅 작업을 단순화하여 더 좁은 공간에 더 많은 와이어를 패키징할 수 있습니다. 다음은 마이크로비아의 종횡비와 마이크로비아 사용이 PCB 설계에 어떻게 도움이 되는지에 대한 자세한 정보입니다.

구멍을 통해 PCB 검토

먼저 관통 구멍과 인쇄 회로 기판에서의 사용에 대한 몇 가지 기본 정보를 살펴보겠습니다. 관통 구멍은 PCB에 뚫린 구멍입니다. 도금된 구멍은 한 층에서 다른 층으로 전기 신호를 전도할 수 있습니다. 트레이스가 PCB에서 신호를 수평으로 전도하는 것처럼 비아도 이러한 신호를 수직으로 전도할 수 있습니다. 관통 구멍의 크기는 작은 것에서 큰 것까지 다양합니다. 더 큰 관통 구멍은 전원 및 접지 그리드에 사용되며 기계적 기능도 보드에 연결할 수 있습니다. 표준 관통 구멍은 기계 드릴링으로 생성됩니다. 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

관통 구멍: PCB에 이르기까지 맨 위 레이어에서 맨 아래 레이어까지 뚫린 구멍.

막힌 구멍: 관통 구멍처럼 회로 기판을 관통하지 않고 회로 기판의 외부 층에서 내부 층으로 뚫은 구멍.

매장된 구멍: 보드의 내부 레이어에서만 시작하고 끝나는 구멍입니다. 이 구멍은 외부 레이어로 확장되지 않습니다.

반면에 마이크로 비아는 레이저로 천공되어 기존 드릴보다 크기가 작다는 점에서 표준 비아와 다릅니다. 보드의 너비에 따라 기계적 드릴링은 일반적으로 0.006인치(0.15mm) 이상이며 미세 구멍은 이 크기에서 더 작아집니다. 마이크로비아와의 또 다른 차이점은 제조업체가 이러한 작은 구멍에 구리를 도금하는 것이 어려울 수 있기 때문에 일반적으로 두 개의 레이어에만 걸쳐 있다는 것입니다. XNUMX개 이상의 레이어를 통해 직접 연결해야 하는 경우 마이크로비아를 함께 쌓을 수 있습니다.

표면층에서 시작하는 미세 기공은 채울 필요가 없지만 응용 분야에 따라 묻힌 미세 기공을 채우는 데 다른 재료가 사용됩니다. 적층형 마이크로비아는 일반적으로 적층형 비아 사이의 연결을 실현하기 위해 전기도금된 구리로 채워집니다. 레이어 스택을 통해 마이크로비아를 연결하는 또 다른 방법은 마이크로비아를 지그재그로 연결하고 짧은 트레이스로 연결하는 것입니다. 아래 그림과 같이 마이크로비아의 프로파일이 기존 비아의 프로파일과 다르기 때문에 종횡비가 다릅니다.

Microvia 종횡비는 무엇이며 PCB 설계에서 왜 중요한가요?

관통 구멍의 종횡비는 구멍의 깊이와 구멍의 지름(구멍의 깊이와 구멍의 지름) 사이의 비율입니다. 예를 들어 두께가 0.062인치이고 관통 구멍이 0.020인치인 표준 회로 기판의 종횡비는 3:1이어야 합니다. 이 비율은 제조업체가 제조업체의 능력을 초과하지 않도록 하기 위한 지침으로 사용될 수 있습니다. 드릴 장비입니다. 표준 드릴링의 경우 종횡비는 일반적으로 10:1을 초과하지 않아야 하며, 이 경우 0.062인치 판자가 0.006인치(0.15mm) 구멍을 뚫을 수 있습니다.

미세 기공을 사용할 때 종횡비는 크기와 깊이로 인해 크게 다릅니다. 더 작은 구멍을 도금하는 것은 어려울 수 있습니다. 회로 기판의 10번째 레이어에 작은 구멍을 도금하려고 하면 PCB 제조업체에 많은 문제가 발생합니다. 그러나 구멍이 이러한 레이어 중 두 개에만 걸쳐 있으면 도금이 훨씬 쉬워집니다. IPC는 0.006인치(0.15mm) 이하의 크기를 기준으로 기공을 정의하는 데 사용됩니다. 시간이 지남에 따라 이 크기가 일반화되었고 IPC는 기술 변화에 따라 사양을 지속적으로 업데이트하지 않도록 정의를 변경하기로 결정했습니다. IPC는 이제 구멍의 깊이가 1인치 또는 1mm를 초과하지 않는 한 종횡비가 0.010:0.25인 구멍으로 미세 기공을 정의합니다.

Microvia가 회로 기판의 트레이스를 라우팅하는 방법

PCB 설계에서 게임의 이름은 PCB 기술의 밀도가 증가함에 따라 더 작은 영역에서 더 많은 라우팅 경로가 확보된다는 것입니다. 이것은 표면 실장 패드에 비아를 내장하는 방법뿐만 아니라 블라인드 비아와 매립 비아의 사용으로 이어졌습니다. 그러나 블라인드 홀 및 매립 비아는 추가 드릴링 단계로 인해 제조하기가 더 어렵고 드릴링으로 인해 홀에 재료가 남아 제조 결함을 유발할 수 있습니다. 기존의 비아는 일반적으로 오늘날 고밀도 장치의 더 작은 표면 실장 패드에 내장하기에는 너무 큽니다. 그러나 미세 기공은 이러한 모든 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다.

Microvia를 사용하면 스몰 블라인드 및 매립 비아를 쉽게 제조할 수 있습니다.

마이크로 비아는 더 작은 표면 실장 패드에 적합하므로 볼 그리드 어레이(BGA)와 같은 핀 수가 많은 장치에 특히 적합합니다.

크기가 작기 때문에 마이크로비아는 주변에 더 많은 배선을 허용합니다.

크기 때문에 마이크로비아는 EMI를 줄이고 기타 신호 무결성 문제를 개선하는 데도 도움이 될 수 있습니다.

마이크로비아는 PCB 제조의 고급 방법입니다. 회로 기판에 필요하지 않은 경우에는 분명히 표준 비아를 사용하여 비용을 절감하고 싶을 것입니다. 그러나 설계가 조밀하고 추가 공간이 필요한 경우 마이크로비아를 사용하는 것이 도움이 되는지 확인하십시오. 항상 그렇듯이 마이크로비아가 있는 PCB를 설계하기 전에 계약 제조업체에 문의하여 성능을 확인하는 것이 가장 좋습니다.

Microvias의 정확한 사용은 PCB 설계 도구에 따라 다릅니다.

제조업체와 연락을 설정한 후 다음 단계는 마이크로비아를 사용하도록 PCB 설계 도구를 구성하는 것입니다. 마이크로비아 디자인의 세부 사항을 효과적으로 사용하려면 도구에서 많은 작업을 수행해야 합니다. 여기에는 새로운 관통 구멍 모양과 후속 설계 규칙이 포함됩니다. 일반적으로 일반 비아에서는 사용할 수 없는 마이크로비아를 쌓을 수 있으므로 도구에서도 이를 처리할 수 있어야 합니다.