Via Filled a Via in Pad

Plnenie cez cestu je technika, ktorá zaručuje úplne uzavreté priechodné otvory.

Môže to byť Via Filling with Resin alebo Soldermask.

Cez otvor, tiež známy ako vodivý otvor, hrá úlohu vzájomného spojenia čiar.

S vývojom elektronických produktov v smere „ľahších, tenších a menších“ sa PCB tiež vyvinuli do vysokej hustoty a vysokej náročnosti.

Preto sa objavilo veľké množstvo SMT a BGA PCB a bol vyrobený proces zapojenia.

Čo je Via v Pad

S vývojom elektronických produktov a aplikácií zariadení s jemnejším rozstupom zohrávajú priechody dôležitú úlohu pri prepojení medzi vrstvami v DPS.

Existujú tri hlavné typy priechodov: priechody s priechodnými otvormi, slepé priechody a zakopané priechody, pričom každý z nich má iné atribúty a funkcie, ktoré prispievajú k celkovému optimálnemu výkonu dosiek plošných spojov alebo dokonca elektronických produktov.

Avšak, via in pad boli široko používané v malých PCB a BGA.

S nevyhnutnosťou BGA s vysokou hustotou (guľové mriežkové polia) a miniaturizáciou SMD čipov je použitie technológie via-in-pad čoraz dôležitejšie.

Cez v Pad

Cez v Pad

Čo je Via Plugging

Via plugging je proces, pri ktorom sú priechody úplne naplnené živicou alebo uzavreté spájkovacou maskou.

Táto technika je odlišná od fixácie, kde živicová/spájkovacia maska ​​nevypĺňa priechodný otvor, ale len poskytuje krytie.

Cez pripojenie cez Soldermask

Cez pripojenie cez Soldermask

Upchávanie cez priechod sa vykonáva ako preventívne opatrenie na zabezpečenie priechodov pred nežiaducim tokom spájkovacieho materiálu počas procesu montáže/spájkovania.

Počas procesu spájkovania, ak nie je priechodka upchatá alebo napnutá, môže spájka stekať cez priechod z podložiek a môže vytvárať zbytočné spájkované spoje.

Cez Fill&Via v Pad

Aplikácia vrstvy Soldermask na PCB po zapojení

Prostredníctvom upchávky je možné vykonať vodivý alebo nevodivý materiál.

Vodivo vyplnené priechodky pomáhajú prenášať veľké množstvo prúdu z jednej strany dosky plošných spojov na druhú.

Hlavnou nevýhodou vodivo vyplnených priechodov je však rozdiel v CTE (koeficient tepelnej rozťažnosti) medzi vodivou výplňou a okolitým laminátom.

Počas prevádzky PCB sa vodivý materiál bude zahrievať a expandovať rýchlejšie ako okolitý laminát, čo môže spôsobiť prasknutie medzi stenou prechodu a súvisiacou kontaktnou podložkou.

Prechodové otvory vyplnené nevodivými materiálmi budú stále fungovať ako bežné priechodky.

Nebudú však schopné prenášať vyššie prúdové zaťaženie ako tie, ktoré sú vyplnené vodivými materiálmi.

Aký je rozdiel medzi napájaním živicou a spájkovacou maskou

hlavný rozdiel je v plnosti. V iných aspektoch, ako je odolnosť voči kyselinám a zásadám, majú otvory živicovej zátky výhodu oproti zelenej spájkovacej maske.

Proces používania otvorov pre živicové zástrčky v DPS je často spôsobený komponentmi BGA, pretože tradičné BGA môže vytvoriť VIA medzi PAD a PAD na zadnej strane liniek.

Ale ak je BGA príliš husté a VIA nemôže ísť von, urobíte priechod a potom priamo vŕtate z PAD do inej vrstvy, aby ste nasmerovali vedenia.

Potom sa otvor vyplní živicou a pomedí sa do PAD, čo je bežne známe ako VIP proces (cez in pad).

Ak len urobíte priechod na PAD bez upchania otvoru živicou, je ľahké spôsobiť únik cínu a viesť ku skratu na zadnej a prednej strane Zváranie naprázdno.

Proces upchávania PCB živicou zahŕňa vŕtanie, galvanické pokovovanie, upchávanie, pečenie, brúsenie a vŕtanie, potom sa otvory pokovujú, potom sa živica upchá a zapečie, nakoniec sa živica vyleští a vyhladí, uistite sa, že v nej nie je žiadna meď.

Preto potrebuje pokovovať jednu medenú vrstvu, aby sa zmenila na PAD.

Všetky tieto procesy sa vykonávajú pred pôvodným procesom vŕtania do DPS, všetko prostredníctvom upchávania živicou a pokovovaním, potom sa vyvŕtajú ďalšie otvory, bude sa postupovať podľa štandardného procesu pre túto DPS.

V skutočnosti by doska HDI mala mať priechodky upchaté živicou a pokovovaním.

Vo všeobecnosti je otváracia maska ​​na spájkovanie priechodným otvorom, inými slovami, veľkosť PTH je väčšia ako 0.35 mm, v otvore by nemal byť žiadny olej na masku.

Prechod s spájkovacou maskou sa používa hlavne na pripojenie BGA viacvrstvovej dosky vo výrobe SMT.

Otvor NPTH s priemerom menším ako 0.35 mm.

Dôvodom pre zapojenie cez cestu je zabrániť tomu, aby tento NPTH bol v prírodnom prostredí po mnoho rokov, po oxidácii a korózii kyselinou a zásadou spôsobí skrat a spôsobí zlé elektrické vlastnosti, preto by sa malo vykonať zapojenie.

Štandard pre upchávanie BGA je nepriehľadný a najlepšie je vyplniť dve tretiny otvoru.

Zdá sa, že niektorí zákazníci, ktorí majú BGA, vyžadujú zasunutie spájkovacej masky.

Parazitná kapacita a indukčnosť priechodov

Samotný priechod má parazitnú rozptylovú kapacitu. Ak je známe, že priemer spájkovacej masky na základnej vrstve priechodky je D2, priemer podložky pre priechod je D1, hrúbka dosky plošných spojov je T a dielektrická konštanta substrátu dosky je ε, parazitná kapacita priechodu je približná: C=1.41εTD1/(D2-D1)

Hlavným účinkom parazitnej kapacity priechodného otvoru na obvode je predĺženie doby nábehu signálu a zníženie rýchlosti obvodu.

Napríklad pre dosku s plošnými spojmi s hrúbkou 50 mil, ak je priemer priechodovej podložky 20 mil (priemer otvoru je 10 mil) a priemer spájkovacej masky je 40 mil, potom môžeme približovať veľkosť pomocou vyššie uvedeného vzorca.

Parazitná kapacita je hrubá: C=1.41×4.4×0.050×0.020/(0.040-0.020)=0.31pF.

Zmena doby nábehu spôsobená touto časťou kapacity je hrubá: T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2×0x(31/50)=2ps .

Z týchto hodnôt je možné vidieť, že aj keď vplyv oneskorenia nábehu spôsobeného parazitnou kapacitou jedného prekovu nie je zrejmý, ak sa prekov použije viackrát v stope pre medzivrstvu. Pri prepínaní sa použije viacero prekovov, ktoré je potrebné pri navrhovaní starostlivo zvážiť.

V skutočnom dizajne môže byť parazitná kapacita znížená zväčšením vzdialenosti medzi priechodným otvorom a medenou oblasťou (AnTI-pad) alebo zmenšením priemeru podložky.

Parazitné kapacity existujú v priechodoch ako aj parazitné indukčnosti.

Pri navrhovaní vysokorýchlostných digitálnych obvodov je poškodenie spôsobené parazitnými indukčnosťami priechodov často väčšie ako vplyv parazitnej kapacity.

Jeho parazitná sériová indukčnosť oslabí príspevok obtokového kondenzátora a oslabí filtračný efekt celého energetického systému.

Na jednoduchý výpočet parazitnej indukčnosti a via môžeme použiť nasledujúci empirický vzorec: L=5.08h [ln(4h/d)+1]

Kde L znamená indukčnosť priechodu, H je dĺžka priechodu a D je priemer stredového otvoru.

Zo vzorca je zrejmé, že priemer priechodu má malý vplyv na indukčnosť a dĺžka priechodu má najväčší vplyv na indukčnosť. Stále s použitím vyššie uvedeného príkladu možno indukčnosť priechodu vypočítať ako:

L=5.08×0.050[ln(4×0.050/0.010)+1]=1.015nH

Ak je čas nábehu signálu 1ns, potom ekvivalentná impedancia je XL=πL/T10-90=3.19Ω.

Takúto impedanciu už nemožno ignorovať pri prechode vysokofrekvenčného prúdu.

Osobitná pozornosť by sa mala venovať skutočnosti, že obtokový kondenzátor musí pri spájaní napájacej vrstvy a uzemňovacej vrstvy prechádzať cez dva priechody, takže parazitná indukčnosť priechodu sa zdvojnásobí.

Ako používať Vias

Prostredníctvom vyššie uvedenej analýzy parazitných charakteristík vias môžeme vidieť, že v vysokorýchlostná PCB dizajn, zdanlivo jednoduché priechody často prinášajú veľké negatívne účinky na dizajn obvodov.

Aby sa znížili nepriaznivé účinky spôsobené parazitnými účinkami priechodov, v návrhu je možné urobiť nasledovné:

  1. Vzhľadom na cenu aj kvalitu signálu vyberte primeranú veľkosť podľa veľkosti. V prípade potreby môžete zvážiť použitie rôznych veľkostí priechodov. Napríklad pre napájacie alebo zemné priechody môžete zvážiť použitie väčšej veľkosti na zníženie impedancie a pre stopy signálu môžete použiť menšie priechody. Samozrejme, keď sa veľkosť priechodu zmenšuje, zodpovedajúca cena sa zvýši.
  2. Z dvoch vyššie diskutovaných vzorcov možno vyvodiť záver, že použitie tenšej dosky plošných spojov je prospešné na zníženie dvoch parazitných parametrov priechodu.
  3. Snažte sa nemeniť vrstvy signálových stôp na doske PCB, to znamená, že nepoužívajte zbytočné priechody.
  4. Kolíky napájacieho zdroja a zem by mali byť vyvŕtané v blízkosti a vedenie medzi priechodom a kolíkom by malo byť čo najkratšie. Zvážte paralelné vŕtanie viacerých priechodov, aby ste znížili ekvivalentnú indukčnosť.
  5. Umiestnite niekoľko uzemnených priechodov blízko priechodov vrstvy zmeny signálu, aby ste zabezpečili čo najbližší návrat k signálu. Na PCB môžete dokonca umiestniť veľa nadbytočných uzemňovacích priechodov. Samozrejme, dizajn musí byť flexibilný. Model via diskutovaný vyššie je prípad, keď sú na každej vrstve podložky. Niekedy môžeme zmenšiť alebo dokonca odstrániť podložky niektorých vrstiev. Najmä v prípade veľmi vysokej hustoty priechodov to môže viesť k vytvoreniu zlomenej drážky v medenej vrstve na izoláciu obvodu. Na vyriešenie tohto problému môžeme okrem posunutia polohy prekovu zvážiť aj umiestnenie prekovu na medenú vrstvu. Veľkosť podložky je zmenšená.
  6. Pre vysokorýchlostné dosky plošných spojov s vyššou hustotou môžete zvážiť použitie mikro priechodov.

Často kladené otázky (FAQ) o našom procese a schopnostiach naplnených cez a cez podložky

Tu nájdete veľa rýchlych otázok a odpovedí o Via Filled a Via in Pad, neváhajte nás kontaktovať, náš e-mail je sales@pcbmay.com.

Čo je Via Filling?

Ako osviežovač, a via je pomedený otvor, ktorý sa používa na spojenie dvoch alebo viacerých vrstiev v rámci PCB dohromady.

Cez Fill je špeciálna technika výroby DPS, ktorá sa používa na selektívne a úplné uzavretie via otvory s epoxidom.

Existuje veľa prípadov, v ktorých by dizajnér PCB mohol chcieť mať a cez vyplnené.

Čo je A Via In Pad?

V dizajne PCB, via odkazuje na a podložka s pokoveným otvorom, ktorý spája medené dráhy z jednej vrstvy dosky s ďalšou vrstvou (vrstvami).

Viacvrstvové PCB s vysokou hustotou môžu byť slepé priechody, ktoré sú viditeľné len na jednom povrchu, alebo zasypané priechody, ktoré nie sú viditeľné ani na jednom, bežne sa označujú ako mikro priechody.

Čo je to cez zapojenie PCB?

Prostredníctvom zapojenia je proces, pri ktorom sú priechodky úplne naplnené živicou alebo uzavreté spájkovacou maskou.

Vodivo naplnené priechodky pomáhajú prenášať veľké množstvo prúdu z jednej strany PCB nastúpiť do iného.

Môžete dať Via na podložku?

Cez in podložka je konštrukčná prax umiestnenia a via v medenej pristávacej ploche podložka komponentu.

V porovnaní so štandardnou doskou plošných spojov via smerovanie, via in podložka umožňuje návrhu použiť menšie veľkosti rozstupov komponentov a ďalej zmenšiť celkovú veľkosť PCB.

Čo je Via-In-Pad Plated Over (VIPPO)?

Via-in-pad pokovovaný (VIPPO) dizajn je jedna z techník, ktorá umožňuje spájkovaciu masku a spájkovanie dopodložkové priechody s malým prierezom.

Po medi pokovovanie a výplne epoxidom, vyplnený otvor je zakrytý medeným uzáverom podložka.

Elektronické súčiastky je potom možné pripájať priamo k VIPPO podložka.

Čo je tepelná cesta?

Termálne priechodky sú – veľmi zjednodušene – otvory umiestnené pod povrchovým zdrojom tepla v obvodovej doske, ktorá umožňuje prenos tepla.

Jednoduché prestupy resp via-in-pad môže poskytnúť veľké zníženie v termálne odolnosť.

Počet a poloha termálne vias majú priamy vplyv na termálne odolnosť.

Mali by byť Vias Tented?

priechody ktoré sú tiež v tesnej blízkosti SMT podložiek by tiež byť stanovaný.

Tým sa zabráni nasiaknutiu spájkovacej pasty do via a vytvorenie nekvalitného spájkovaného spoja.

priechody sú stanovaný aby sa zabránilo zatekaniu spájkovacej pasty do via.

 

Prejdite na začiatok

Získajte rýchlu cenovú ponuku!

x
Nahrať súbor

Získajte rýchlu cenovú ponuku!

x
Nahrať súbor