In PCB dizainas, mes taip pat visada ieškome naujų technologijų patobulinimų, kad supaprastintume savo darbą ir pasiektume daugiau laimėjimų, kai dizainas tampa mažesnis ir tankesnis. Vienas iš šių patobulinimų yra mikroporos. Šios lazeriu išgręžtos angos yra mažesnės nei įprastos ir turi skirtingus formato santykius. Dėl mažo dydžio jie supaprastina pėdsakų nukreipimo užduotį, todėl siauresnėje erdvėje galime supakuoti daugiau laidų. Čia rasite daugiau informacijos apie mikrovių formatų santykį ir tai, kaip mikrovių naudojimas gali padėti jums kurti PCB.

Peržiūrėkite PCB per skylutes

Pirmiausia pažvelkime į pagrindinę informaciją apie kiaurymes ir jų naudojimą spausdintinėse plokštėse. Per skylutes yra išgręžtos skylės PCB. Padengtos skylės gali perduoti elektros signalus iš vieno sluoksnio į kitą. Lygiai taip pat, kaip pėdsakai perduoda signalus horizontaliai PCB, perėjimai taip pat gali perduoti šiuos signalus vertikaliai. Kiaurymių dydis gali skirtis nuo mažų iki didelių. Didesnės skylės naudojamos maitinimo ir įžeminimo tinklams, o prie plokštės gali būti prijungtos net mechaninės savybės. Standartinės kiaurymės sukuriamos mechaniniu gręžimu. Juos galima suskirstyti į tris kategorijas:

Per skylę: skylė, išgręžta nuo viršutinio sluoksnio iki apatinio sluoksnio iki pat PCB.

Aklina skylė: skylė, išgręžta nuo išorinio plokštės sluoksnio iki vidinio plokštės sluoksnio, o ne einanti per plokštę kaip kiaurymė.

Užkastos skylės: skylės, kurios prasideda ir baigiasi tik vidiniame lentos sluoksnyje. Šios skylės nesiekia jokio išorinio sluoksnio.

Kita vertus, mikro angos skiriasi nuo standartinių, nes yra gręžiamos lazeriu, todėl yra mažesnės nei įprasti grąžtai. Pagal lentos plotį mechaninis gręžimas paprastai yra ne mažesnis kaip 0.006 colio (0.15 mm), o mikro skylės nuo tokio dydžio tampa mažesnės. Kitas skirtumas su mikrovijomis yra tas, kad jie paprastai apima tik du sluoksnius, nes gamintojams gali būti sunku padengti varį šiose mažose skylėse. Jei reikia prisijungti tiesiogiai per daugiau nei du sluoksnius, galite sukrauti mikrovizijas.

Mikroporų, prasidedančių nuo paviršinio sluoksnio, užpildyti nereikia, tačiau priklausomai nuo panaudojimo, palaidotoms mikroporoms užpildyti bus naudojamos skirtingos medžiagos. Sudėtos mikroangos paprastai užpildomos galvanizuotu variu, kad būtų galima sujungti sukrautus angas. Kitas būdas sujungti mikrovizijas per sluoksnių krūveles yra jas išdėstyti ir sujungti trumpais pėdsakais. Kaip parodyta paveikslėlyje žemiau, mikrovijo profilis skiriasi nuo įprasto angų profilio, todėl skiriasi kraštinių santykis.

Kas yra „Microvia“ kraštinių santykis ir kodėl jis svarbus PCB dizainui?

Kiaurymės kraštinių santykis – tai santykis tarp skylės gylio ir skylės skersmens (skylės gylio ir skylės skersmens). Pavyzdžiui, standartinės plokštės, kurios storis 0.062 colio ir 0.020 colio per skylutes, kraštinių santykis turėtų būti 3:1. Šis santykis gali būti naudojamas kaip orientyras siekiant užtikrinti, kad gamintojas neviršytų gamintojo galimybių. Jie yra gręžimo įranga. Standartinio gręžimo atveju kraštinių santykis paprastai neturi viršyti 10:1, todėl 0.062 colio lenta gali išgręžti 0.006 colio (0.15 mm) skylę.

Naudojant mikroporas, kraštinių santykis labai skiriasi dėl jų dydžio ir gylio. Gali būti sunku padengti mažesnes skylutes. Bandymas uždengti nedidelę skylę 10-ajame plokštės sluoksnyje sukels daug problemų PCB gamintojams. Tačiau jei skylė apima tik du iš šių sluoksnių, dengimas tampa daug lengvesnis. IPC naudojamas poroms apibrėžti pagal jų dydį, kuris yra lygus arba mažesnis nei 0.006 colio (0.15 mm). Laikui bėgant šis dydis tapo įprastas, todėl IPC nusprendė pakeisti savo apibrėžimą, kad būtų išvengta nuolatinio specifikacijų atnaujinimo keičiantis technologijoms. IPC dabar apibrėžia mikroporą kaip skylę, kurios kraštinių santykis yra 1:1, jei skylės gylis neviršija 0.010 colio arba 0.25 mm.

Kaip Microvia padeda nukreipti pėdsakus ant plokštės

PCB dizaino žaidimo pavadinimas yra toks, kad didėjant PCB technologijos tankiui, mažesniame plote gaunama daugiau maršrutų. Dėl to pradėtos naudoti aklinos ir palaidotos angos, taip pat metodai, skirti angų įterpimui į paviršinio montavimo padėklus. Tačiau aklinas skyles ir įkastus angas yra sunkiau pagaminti dėl papildomų gręžimo etapų, o gręžiant skylėse gali likti medžiaga, dėl kurios gali atsirasti gamybos defektų. Įprastos angos paprastai yra per didelės, kad jas būtų galima įterpti į mažesnio paviršiaus tvirtinimo padėklus šiuolaikiniuose didelio tankio įrenginiuose. Tačiau mikroporos gali padėti išspręsti visas šias problemas:

„Microvia“ palengvina mažų žaliuzių ir užkastų angų gamybą.

Mikrovieliai bus tinkami mažesniems paviršiams montuoti, todėl jie ypač tinka įrenginiams, kuriuose yra didelis kontaktų skaičius, pavyzdžiui, rutulinių tinklelių matricoms (BGA).

Dėl savo mažesnio dydžio mikrovija leis aplink ją daugiau prijungti laidų.

Dėl savo dydžio mikrovielės taip pat gali padėti sumažinti EMI ir pagerinti kitas signalo vientisumo problemas.

„Microvias“ yra pažangus PCB gamybos būdas. Jei jūsų plokštei jų nereikia, akivaizdu, kad norėsite naudoti standartinius perėjimus, kad sumažintumėte išlaidas. Tačiau jei jūsų dizainas yra tankus ir reikalauja papildomos vietos, pažiūrėkite, ar mikrovių naudojimas padeda. Kaip visada, prieš projektuojant PCB su mikrovijomis, geriausia susisiekti su sutarties gamintoju, kad patikrintų jo veikimą.

Tikslus Microvias naudojimas priklauso nuo jūsų PCB projektavimo įrankių

Užmezgus ryšį su gamintoju, kitas žingsnis yra sukonfigūruoti PCB projektavimo įrankį, kad jis naudotų mikrovizijas. Norėdami efektyviai panaudoti „microvia“ dizaino detales, įrankyje turite atlikti daug dalykų. Tai apims naują skylės formą ir paskesnes projektavimo taisykles. „Microvias“ gali būti sukrauti, o tai paprastai nepasiekiama naudojant įprastus „Vias“, todėl jūsų įrankis taip pat turi sugebėti su tuo susidoroti.