Mikä on PCB Via Hole -toiminto ja -periaate?

Piirilevyn läpivientireikä on avoin reikä, joka on porattu piirilevyn läpi. Reiän seinämä on päällystetty pinnoitusliuoksella, joka sallii sähköisten signaalien virtaamisen reiän läpi. Läpivientireikää porattaessa on tärkeää noudattaa valmistajan sääntöjä oikean halkaisijan ja kuvasuhteen varmistamiseksi. Myös vierekkäisten läpivientien välistä vähimmäisetäisyyttä on noudatettava.

Läpivientireiät

Piirilevyjen läpivientiä käytetään yleisesti piirilevyjen signaalisiirtoihin. Läpivientejä on erityyppisiä, kuten sokeat läpiviennit, upotetut läpiviennit ja mikroläpiviennit. Kukin läpivientityyppi edellyttää tiettyä menettelyä sijoittamisen aikana. Läpiviennit sijoitetaan suunnitteluprosessin reititysvaiheessa, ja ne voidaan sijoittaa joko manuaalisesti tai automaattisesti EDA-ohjelmiston avulla. Kun noudatetaan piirilevyn läpivientien suunnittelusääntöjä, piirilevy voidaan valmistaa täsmälleen sen tarvitsemien eritelmien mukaisesti.

Piirilevyn läpivientireikien periaate ja tehtävä on reitittää signaali pois padista. Tämä tehdään yleensä juotosmaskin avulla. Tämä estää juotospastaa imeytymästä läpivientiin, mikä voi johtaa liitosvirheisiin. Jos läpivienti on kuitenkin sijoitettu tyynyn porausreiän sisään, juotosmaskia ei voida käyttää läpivientiin, mikä aiheuttaa luotettavuusongelman kokoonpanon aikana.

Hautautuneet läpiviennit

Maahan upotettuja läpivientejä käytetään piirilevyn piirien lisäämiseen ilman, että piirilevyn koko tai paino kasvaa. Ne valmistetaan eri prosessilla kuin tavallinen kaksipuolinen piirilevy. Toisin kuin muuntyyppiset haudatut läpiviennit, ne eivät vaikuta pinta-asennettaviin komponentteihin tai jälkiin.

Maahan upotettuja läpivientejä käytetään usein suunnitteluun liittyvistä syistä, kuten komponenttien tiheysvaatimusten täyttämiseksi. Ne myös pienentävät piirilevyn kokoa, mutta prosessi vaatii myös enemmän tarkkuustarkastuksia ja vaiheita valmistusprosessissa. Maahan upotetut läpiviennit ovat myös halvempia valmistaa, mutta projektissa on käytettävä hyvämaineista elektroniikan sopimusvalmistuskumppania.

Microvias

Mikroviat ovat halkaisijaltaan pieniä reikiä, jotka on pinnoitettu. Niitä käytetään johdotustiheyden lisäämiseksi ja piirilevyn kerrosten määrän vähentämiseksi. Mikroviat vähentävät myös läpivientireikien tarvetta ja mahdollistavat pienemmän alustan kokonaiskoon. Ne ovat myös yksi kustannustehokkaimmista menetelmistä johdotustiheyden lisäämiseksi. Tässä artikkelissa keskitytään mikroviasien hyötyihin ja siihen, miten ne voivat auttaa sinua tekemään suunnittelustasi toimivamman.

Microviasilla vähennetään painetun piirilevyn reikien määrää. Niiden halkaisija voi olla jopa 15 um. Tämä tekniikka vaatii enemmän aikaa ja vaivaa, mutta sillä on merkittäviä etuja. Mikroviat tarjoavat myös paremman signaalin eheyden, koska niissä on lyhyemmät kytkentäreitit ja vähemmän loisinduktanssia.

Anilineaarinen rengas

Piirilevyn läpivientireikä on reikä, joka porataan kaikkien piirilevyn kerrosten läpi ja päällystetään kuparilla sähköliitäntää varten. Reikä on lieriön muotoinen ja halkaisijaltaan ohut. Sen halkaisija ja vahvuus riippuvat sitä ympäröivän kuparialustan halkaisijasta.

Piirilevyn läpiviennit voidaan valmistaa eri materiaaleista. Läpivienneissä käytettävät materiaalit on usein valmistettu eri metalleista. Läpiviennit valmistetaan tyypillisesti kuparista tai epoksista. Läpivientien käyttö minimoi piirilevytilaa, mikä johtaa pienempiin levyihin. Tämä käytäntö voi kuitenkin olla hankala, koska juottaminen voi täyttää läpivientireiät. Siksi on suositeltavaa käyttää via-in-padeja mahdollisimman vähän.

Luotettavuus

Piirilevyä suunniteltaessa on tärkeää ottaa huomioon, kuinka luotettava piirilevyn läpivientireikä on. Jos se ei toimi luotettavasti, se voi johtaa luotettavuusongelmiin. Luotettavuusongelmat voivat johtua myös juotteen vuotamisesta läpivientireikään. Tämä webinaari auttaa sinua ymmärtämään, miksi piirilevyn läpivientireikien luotettavuus on tärkeää, ja tarjoaa joitakin ratkaisuja.

Piirilevyn läpivientireiän luotettavuus riippuu sen koosta. Läpivientireikiä on kahta perustyyppiä: sokeat läpiviennit ja upotetut läpiviennit. Molemmat ovat tärkeitä signaalin eheyden kannalta, sillä ne vähentävät kohinaa ja sähkömagneettista häiriötä ja auttavat estämään halkeilua ja delaminaatiota. Yleensä piirilevyn läpivientireiän koon tulisi olla 6-150 mikrometriä.

Edut

Piirilevyn läpivientireiät ovat erinomainen tapa varmistaa piirilevyjen luotettavuus. Niiden avulla piirilevy voidaan pinnoittaa ilman, että ilma tai muut nesteet jäävät sen sisälle. Käyttämällä tätä tekniikkaa voit lisätä piirilevyjen luotettavuutta ja parantaa kokoonpanon tuottoa. Tämä prosessi auttaa myös erittäin tehokkaasti minimoimaan tyhjiöiden riskin.

Piirilevyn läpivientireikätekniikka on suosittu signaalinsiirtomenetelmä. Tässä tekniikassa kuparityynyt sijoitetaan suoraan läpivientiin sen sijaan, että signaalijälki reititettäisiin pois komponentin kuparipinnalta. Tämä menetelmä vähentää myös jäljen reititykseen tarvittavan tilan määrää. Tätä menetelmää käytetään yleisimmin BGA-komponenteissa, joiden jako on 0,5 mm ja sitä pienempi. Tämän tekniikan käyttö vähentää signaalireittien pituutta ja vähentää sekä kapasitanssia että loisinduktanssia.