In PCB dizajna, vedno iščemo tudi nove tehnološke izboljšave, da bi poenostavili naše delo in dosegli več dosežkov, ko je dizajn manjši in gostejši. Ena od teh izboljšav so mikropore. Ti lasersko izvrtani prehodi so manjši od običajnih prehodov in imajo različna razmerja stranic. Zaradi svoje majhnosti poenostavljajo nalogo usmerjanja sledi, kar nam omogoča, da zapakiramo več žic v ožji prostor. Tukaj je več informacij o razmerju stranic mikroviarjev in o tem, kako vam lahko uporaba mikrovia pomaga pri načrtovanju tiskanega vezja.

Preglejte PCB skozi luknje

Najprej si oglejmo nekaj osnovnih informacij o skoznih luknjah in njihovi uporabi na tiskanih vezjih. Skozi luknje so luknje, izvrtane v PCB. Prevlečene luknje lahko prenašajo električne signale iz ene plasti v drugo. Tako kot sledi vodijo signale vodoravno v PCB-ju, lahko vias te signale vodi tudi navpično. Velikost skoznih lukenj se lahko razlikuje od majhnih do velikih. Večje skoznje luknje se uporabljajo za napajalna in ozemljitvena omrežja, na ploščo pa je mogoče priključiti celo mehanske elemente. Standardne skoznje luknje so narejene z mehanskim vrtanjem. Lahko jih razdelimo v tri kategorije:

Skozi luknjo: luknja, izvrtana od zgornje plasti do spodnje plasti vse do PCB.

Slepa luknja: luknja, izvrtana od zunanje plasti do notranje plasti vezja, namesto da gre skozi vezje kot skoznja luknja.

Zakopane luknje: luknje, ki se začnejo in končajo samo na notranji plasti plošče. Te luknje se ne razširijo na nobeno zunanjo plast.

Po drugi strani se mikro prehodi razlikujejo od standardnih v tem, da so izvrtani z laserjem, zaradi česar so manjši od običajnih svedrov. Glede na širino plošče mehansko vrtanje običajno ni manjše od 0.006 palca (0.15 mm), mikro luknje pa postanejo manjše od te velikosti. Druga razlika pri mikrovia je v tem, da se običajno raztezajo le v dveh slojih, ker je za proizvajalce lahko prevleka bakra v te majhne luknje težavna. Če se morate povezati neposredno prek več kot dveh plasti, lahko mikroprevleke zložite skupaj.

Mikropor, ki se začnejo od površinskega sloja, ni treba zapolniti, vendar bodo glede na uporabo uporabljeni različni materiali za zapolnitev zakopanih mikropor. Zloženi mikrovmesniki so običajno napolnjeni z galvaniziranim bakrom, da se vzpostavi povezava med zloženimi prehodi. Drug način za povezavo mikrovia skozi sklade plasti je, da jih razporedite in povežete s kratkimi sledmi. Kot je prikazano na spodnji sliki, se profil mikrovia razlikuje od profila običajnega via, kar ima za posledico drugačno razmerje stranic.

Kakšno je razmerje stranic Microvia in zakaj je pomembno za načrtovanje PCB?

Razmerje stranic skoznje luknje je razmerje med globino luknje in premerom luknje (globina luknje in premer luknje). Na primer, standardno vezje z debelino 0.062 palca in 0.020 palcev skozi luknje mora imeti razmerje stranic 3:1. To razmerje se lahko uporabi kot vodilo za zagotovitev, da proizvajalec ne preseže zmogljivosti proizvajalca. So oprema za vrtanje. Pri standardnem vrtanju razmerje stranic na splošno ne sme presegati 10:1, kar bo omogočilo, da 0.062-palčna deska izvrta 0.006-palčno (0.15 mm) luknjo skozinjo.

Pri uporabi mikropor se razmerje stranic močno razlikuje zaradi njihove velikosti in globine. Manjše luknje je lahko težko obložiti. Poskus namestiti majhno luknjo na 10. plast vezja bo povzročil veliko težav proizvajalcem PCB. Če pa luknja obsega samo dve od teh plasti, postane prevleka veliko lažje. IPC se uporablja za določanje por na podlagi njihove velikosti, ki je enaka ali manjša od 0.006 palca (0.15 mm). Sčasoma je ta velikost postala običajna in IPC se je odločil spremeniti svojo definicijo, da bi se izognil nenehnemu posodabljanju svojih specifikacij, ko se tehnologija spreminja. IPC zdaj definira mikropore kot luknjo z razmerjem stranic 1:1, dokler globina luknje ne presega 0.010 palca ali 0.25 mm.

Kako Microvia pomaga usmerjati sledi na vezju

Ime igre pri oblikovanju PCB je, da se z večanjem gostote tehnologije PCB pridobi več usmerjevalnih poti na manjšem območju. To je privedlo do uporabe slepih in zakopanih vmesnih prehodov ter metod za vgradnjo prehodov v plošče za površinsko montažo. Vendar pa je slepe luknje in vkopane prehode težje izdelati zaradi dodatnih korakov vrtanja, pri vrtanju pa lahko ostane material v luknjah, kar povzroči napake pri izdelavi. Običajni prehodi so običajno preveliki, da bi jih lahko vgradili v manjše plošče za površinsko montažo v današnjih napravah z visoko gostoto. Vendar pa lahko mikropore pomagajo rešiti vse te težave:

Microvia olajša izdelavo majhnih slepih in zakopanih vias.

Mikro prehodi bodo primerni za manjše plošče za površinsko montažo, zaradi česar so še posebej primerni za naprave z velikim številom zatičev, kot so kroglični nizi (BGA).

Zaradi svoje manjše velikosti bo mikrovia omogočila več ožičenja okoli sebe.

Zaradi svoje velikosti lahko mikroviasti tudi pomagajo zmanjšati EMI in izboljšati druge težave z integriteto signala.

Microvias so napredna metoda proizvodnje PCB. Če jih vaše vezje ne potrebuje, boste očitno želeli uporabiti standardne prehode za zmanjšanje stroškov. Če pa je vaša zasnova gosta in zahteva dodaten prostor, preverite, ali pomaga uporaba mikrovia. Kot vedno je najbolje, da se pred načrtovanjem tiskanega vezja z mikrovimi obrnete na pogodbenega proizvajalca, da preverite njegovo delovanje.

Natančna uporaba Microvias-a je odvisna od vaših orodij za načrtovanje PCB

Po vzpostavitvi stika s proizvajalcem je naslednji korak, da konfigurirate orodje za načrtovanje tiskanih vezja za uporabo mikrovia. Za učinkovito uporabo podrobnosti zasnove microvia morate v orodju narediti veliko stvari. To bo vključevalo novo obliko skozi luknjo in kasnejša pravila oblikovanja. Microvia je mogoče zlagati, kar običajno ni na voljo pri običajnih prehodih, zato se mora s tem spopasti tudi vaše orodje.