In PCB design, suntem mereu în căutarea unor noi îmbunătățiri tehnologice pentru a ne simplifica munca și a obține mai multe realizări pe măsură ce designul devine mai mic și mai dens. Una dintre aceste îmbunătățiri este microporii. Aceste canale perforate cu laser sunt mai mici decât cele convenționale și au rapoarte de aspect diferite. Datorită dimensiunilor reduse, simplifică sarcina de rutare a urmelor, permițându-ne să împachetăm mai multe fire într-un spațiu mai îngust. Iată mai multe informații despre raportul de aspect al microviilor și despre modul în care utilizarea microvias vă poate ajuta cu designul PCB.

Examinați PCB prin găuri

Mai întâi, să ne uităm la câteva informații de bază despre găurile de trecere și utilizarea lor pe plăcile de circuite imprimate. Găurile de trecere sunt găuri perforate în PCB. Găurile placate pot conduce semnale electrice de la un strat la altul. Așa cum urmele conduc semnalele orizontal într-un PCB, vias poate conduce aceste semnale și pe verticală. Dimensiunea orificiilor de trecere poate varia de la mic la mare. Găurile de trecere mai mari sunt utilizate pentru rețelele de alimentare și de împământare și chiar și caracteristicile mecanice pot fi conectate la placă. Găurile traversante standard sunt create prin găurire mecanică. Ele pot fi împărțite în trei categorii:

Orificiu traversant: o gaură forată de la stratul superior la stratul de jos până la PCB.

Gaură oarbă: O gaură găurită de la stratul exterior la stratul interior al plăcii de circuite, în loc să treacă prin placa de circuite ca un orificiu traversant.

Buried Holes: Găuri care încep și se termină numai pe stratul interior al plăcii. Aceste găuri nu se extind la niciun strat exterior.

Pe de altă parte, micro vias sunt diferite de vias standard prin faptul că sunt găurite cu un laser, ceea ce le face mai mici decât burghiile convenționale. În funcție de lățimea plăcii, găurirea mecanică este de obicei nu mai mică de 0.006 inchi (0.15 mm), iar micro-găurile devin mai mici de la această dimensiune. O altă diferență cu microvias este că de obicei se întind doar pe două straturi, deoarece placarea cuprului în aceste găuri mici poate fi dificilă pentru producători. Dacă trebuie să vă conectați direct prin mai mult de două straturi, puteți stivui microvia-urile împreună.

Microporii care incep din stratul de suprafata nu trebuie umpluti, dar in functie de aplicatie se vor folosi diferite materiale pentru umplerea microporilor ingropati. Microvias stivuite sunt de obicei umplute cu cupru galvanizat pentru a realiza conexiunea dintre vias stivuite. O altă modalitate de a conecta microvias prin stive de straturi este să le eșalonați și să le conectați cu urme scurte. După cum se arată în figura de mai jos, profilul microvia este diferit de profilul via convențional, rezultând un raport de aspect diferit.

Ce este raportul de aspect Microvia și de ce este important pentru proiectarea PCB-ului?

Raportul de aspect al găurii traversante este raportul dintre adâncimea găurii și diametrul găurii (adâncimea găurii și diametrul găurii). De exemplu, o placă de circuit standard cu o grosime de 0.062 inchi și 0.020 inchi prin găuri ar trebui să aibă un raport de aspect de 3:1. Acest raport poate fi folosit ca ghid pentru a se asigura că producătorul nu depășește capacitățile producătorului. Sunt echipamente de foraj. Pentru găurirea standard, raportul de aspect nu trebuie să depășească, în general, 10:1, ceea ce va permite unei scânduri de 0.062 inchi să foreze o gaură de 0.006 inci (0.15 mm).

Când folosiți micropori, raportul de aspect variază foarte mult datorită dimensiunii și adâncimii acestora. Poate fi dificil să placați găuri mai mici. Încercarea de a placa o gaură mică pe al 10-lea strat al plăcii de circuit va cauza multe probleme producătorilor de PCB. Cu toate acestea, dacă gaura se întinde doar pe două dintre aceste straturi, placarea devine mult mai ușoară. IPC a folosit pentru a defini porii pe baza dimensiunii lor, care este egală cu sau mai mică de 0.006 inchi (0.15 mm). De-a lungul timpului, această dimensiune a devenit comună, iar IPC a decis să-și schimbe definiția pentru a evita actualizarea constantă a specificațiilor pe măsură ce tehnologia se schimbă. IPC definește acum un micropor ca o gaură cu un raport de aspect de 1:1, atâta timp cât adâncimea găurii nu depășește 0.010 inchi sau 0.25 mm.

Cum ajută Microvia la rutarea urmelor pe placa de circuit

Numele jocului în designul PCB este că, pe măsură ce densitatea tehnologiei PCB crește, se obțin mai multe rute de rutare într-o zonă mai mică. Acest lucru a condus la utilizarea de vias oarbe și îngropate, precum și la metode de încorporare a traverselor în suporturi de suprafață. Cu toate acestea, găurile oarbe și canalele îngropate sunt mai dificil de fabricat din cauza pașilor suplimentari de găurire implicați, iar găurirea poate lăsa material în găuri, cauzând defecte de fabricație. Viale convenționale sunt de obicei prea mari pentru a fi încorporate în plăcuțele mai mici de montare pe suprafață din dispozitivele de înaltă densitate de astăzi. Cu toate acestea, microporii pot ajuta la rezolvarea tuturor acestor probleme:

Microvia ușurează fabricarea de canale mici oarbe și îngropate.

Micro-vias-urile vor fi potrivite pentru suporturi mai mici de montare pe suprafață, făcându-le deosebit de potrivite pentru dispozitive cu număr mare de pini, cum ar fi matrice de grilă bile (BGA).

Datorită dimensiunilor sale mai mici, microvia va permite mai multă cablare în jurul său.

Datorită dimensiunii sale, microvias pot ajuta, de asemenea, la reducerea EMI și la îmbunătățirea altor probleme de integritate a semnalului.

Microvias sunt o metodă avansată de fabricare a PCB-urilor. Dacă placa de circuite nu le necesită, evident că veți dori să utilizați vias standard pentru a reduce costurile. Cu toate acestea, dacă designul dvs. este dens și necesită spațiu suplimentar, vedeți dacă folosirea microvias vă ajută. Ca întotdeauna, înainte de a proiecta un PCB cu microvia, cel mai bine este să contactați producătorul contractual pentru a verifica performanța acestuia.

Utilizarea precisă a Microvias depinde de instrumentele dumneavoastră de proiectare PCB

După stabilirea contactului cu producătorul, următorul pas este să configurați instrumentul de proiectare PCB pentru a utiliza microvias. Pentru a utiliza eficient detaliile designului microvia, trebuie să faceți o mulțime de lucruri în instrument. Aceasta va include noua formă a găurii traversante și regulile de proiectare ulterioare. Microvias pot fi stivuite, ceea ce de obicei nu este disponibil cu vias obișnuiți, așa că instrumentul dvs. trebuie să poată face față acestui lucru.