Prehodne luknje na avisokofrekvenčna ploščalahko znaša od deset tisoč do deset tisoč. Ne sodelujejo pri ožičenju, ampak pogosto služijo kot "nevidna razvodnica" med zanesljivostjo in kakovostjo signala celotne plošče. Ne glede na to, ali želite pokriti olje ali zamašiti luknjo, razlika ni samo en znak v imenu.
|
Izogibanje pastem, opomnik 1: Nepravilna uporaba atributa Via v vtičnih luknjah neposredno povzroči neuspeh pri varjenju Izvozite datoteko v tovarno z uporabo PADS ali Protel in preverite definicije atributov lukenj za vtič luknjo za luknjo, ko pokrivate olje. Če bi moral biti zasnovan z lastnostmi Pad Luknja za vtič je bila pomotoma nastavljena na atribut Via. Tovarna plošč bo sledila splošnemu postopku pokrivanja luknje z oljem in prekrila površino vtične luknje z zelenim oljem. Osnovna zahteva za vtične luknje je, da na površino poškropite kositer in izpostavljen baker. Ko so zatiči komponent popolnoma prekriti z zelenim oljem, jih ni mogoče spajkati, kar lahko zlahka privede do procesnih sporov med ponudbo in povpraševanjem. Preden oddate naročilo, ne pozabite odpreti načrtovalne datoteke in enega za drugim potrdite, da so atributi vseh lukenj za vtičnike Pad, ne Via, da se izognete tako nizkim napakam iz vira.
Številni inženirji naročajo olje za pokrov skoznje luknje, vendar spregledajo obratno napačno razumevanje definicije atributa: običajno prevodno skoznjo luknjo, ki bi morala biti zasnovana z atributom Via, napačno nastavijo na atribut Pad. Splošno pravilo v industriji tiskanih vezij je, da se luknje z atributi Pad privzeto obravnavajo kot vtične luknje, z neposrednim odpiranjem maske za spajkanje in površinskim brizganjem kositra, ki popolnoma razkrije površino bakra. Posledica tega bo situacija, v kateri jasno zahtevate "pokrove skozi vse luknje z oljem", vendar so prevodne luknje na plošči, ki jo prejmete, vsa izpostavljena bakrena okna, kar lahko zlahka privede do sporov med obema stranema zaradi "odklonov v razumevanju procesa". Običajna pravilna logika je, da morajo biti vse prevodne luknje, ki se uporabljajo samo za vmesno prevodnost in ne zahtevajo varjenja, enakomerno nastavljene na atribut Via, tovarna plošč pa jih bo prekrila s spajkalno masko v skladu z zahtevami olja skozi luknje. |
Najprej pojasnite predmet: prek in "prek zaščite"
Via je metalizirana luknja na tiskanem vezju, ki se uporablja za povezovanje žic iz različnih plasti. Glede na strukturo lahko inženirske navade razdelimo v tri kategorije:
Through Via: poteka skozi celotno debelino plošče, od vrha do dna, in se najpogosteje uporablja;
Slepi prehod: Vrtajte od površine do notranje plasti, ne da bi predrli celotno ploščo.
Zakopana Via: nahaja se med notranjimi plastmi in popolnoma nevidna od zunaj.
Po vrtanju in galvanizaciji je bila na steno luknje prevlečena le ena plast bakra, notranjost luknje pa je ostala votlina. Če te votline ne zdravimo, bo še naprej povzročala težave v nizu naslednjih procesov:
Med spajkalno masko črnilo teče v luknje in tvori ostanke, ki pri visokih temperaturah izhlapevajo in mehurčijo;
Pri brizganju kositra (niveliranje z vročim zrakom) se v luknjo vlije kositer, ki zamaši luknjo ali skrije perle kositra;
Med SMT reflow spajkanjem se spajkalna pasta poleg spajkalne blazinice "odsesa" vzdolž luknje, pri čemer imajo nekateri primeri manj spajkanja, drugi pa kratek stik;
Vlaga, ostanki fluksa in jedki plini vstopajo v notranjost plošče skozi luknje, kar pokrije dolgoročno nevarnost za zanesljivost.
Ena bistvena razlika: tesnjenje ali zasipavanje
1. Olje za pokrov skozi luknjo: zatesnitev brez polnjenja luknje
Spajkalni obroč in odprtino odprtine prehoda pokrijte s črnilom maske za spajkanje (splošno znano kot "zeleno olje"), da nastane izolacijska zaščitna plast, vendar je luknja še vedno votla brez polnila.
Značilnosti: Najenostavnejši postopek in najnižji stroški so za večino privzete možnostiTovarne PCB, ki so običajno vključeni v običajne ponudbe.
Inherentni pojav: "porumenelost/pordelost odprtine". Ker je črnilo tekočina, bo teklo navzdol od središča luknje med strjevanjem pri visoki temperaturi, kar povzroči, da se plast črnila na luknji tanjša in razkrije osnovno barvo. To je neločljiva značilnost postopka zapiranja olja, ki je splošno sprejet v industriji.
Omejitev odprtine: Skoznja luknja ne sme biti prevelika in industrija na splošno priporoča, da ne presega 0,5 mm, sicer luknja morda ne bo prekrila olja ali celo prepuščala svetlobe.
-
2. Čep skozi luknjo: Zapolnite luknjo
Luknja za zamašek je polnilni material, ki se uporablja za zapolnitev notranjosti skoznje luknje, tako da je luknja čim bolj poravnana s površino plošče. V tehniki je treba razlikovati vsaj dve vrsti: -
Luknja za čep za spajkalno masko (luknja za čep za spajkalno masko): v postopku spajkalne maske je luknja napolnjena s črnilom za spajkalno masko in "brez bele svetlobe, ki prehaja skozi luknjo za svetlobo" se običajno uporablja kot vizualno merilo za pregled. Cena je nižja od cene lukenj za smolne čepe, zaradi česar je zaščitna rešitev z "najnižjim pragom" za območja BGA.Luknja za smolni čep: napolnite skoznjo luknjo s specializirano epoksidno smolo, jo po utrjevanju zbrusite in površino lahko galvanizirate z bakrom ali prekrijete z masko za spajkanje. Visoka polnost polnjenja, dobra ravnost površine, močnejša odpornost na toploto in vlago ter odpornost proti kemični koroziji so običajne izbire za scenarije HDI, BGA in visoke zanesljivosti.
Največja razlika od pokrova za olje je v tem, da pokrov za olje pokriva samo odprtino luknje, luknjo za čep pa je treba vstaviti v luknjo.
Postavljeno v visokofrekvenčne scenarije: ta razlika se bo še povečala
Če gre samo za običajno digitalno vezje, je pogosto dovolj, da ga pokrijete z oljem. Ko pa vstopimo v področje visoke frekvence/visoke hitrosti, se bo vpliv metod obdelave via znatno povečal, pri čemer so ključne tri besede: diskontinuiteta impedance, dielektrična neenakomernost in resonanca preostalega kupa.
1. Pasšole so same po sebi impedančne prekinitve
Pri visokih frekvencah (običajno velja, da dosegajo nekaj sto MHz ali ko je naraščajoči rob dovolj strm, da lahko upoštevamo učinke prenosnega voda), prehodov ni več mogoče šteti za idealne "žične konektorje". V bistvu je struktura z dodatno parazitsko kapacitivnostjo in induktivnostjo na majhnem odseku daljnovoda:
Parazitska kapacitivnost lahko podaljša čas vzpona signala in zmanjša lokalno impedanco;
Parazitska induktivnost lahko oslabi učinek obvoda in poveča lokalno impedanco.
Kombinacija obeh tvori mutacijo impedance na prehodu, kar povzroči odboj signala, zvonjenje in poslabšanje očesnega diagrama. Višja kot je frekvenca in strmejši kot je rob, pomembnejšega vpliva ni mogoče prezreti.
2. Pokrivno olje: votline in neravni mediji
Notranjost odprtine pokrova za olje je napolnjena z zrakom. Dielektrična konstanta zraka je blizu 1, kar se bistveno razlikuje od okoliških plošč; Poleg tega neenakomerna debelina črnila na odprtini luknje povzroči neenakomerno in nestabilno okolje medija v območju skozi luknjo. Za visoke frekvence to pomeni:
Enakovredno dielektrično okolje okoli prehoda niha s procesom, zaradi česar je težje zagotoviti doslednost impedance;
Votlina znotraj luknje lahko sodeluje pri resonanci na določeni frekvenčni točki in daljši kot je preostali kup, bolj očiten je.
3. Luknja za čep: Medij je bolj enakomeren, vendar je ključnega pomena "kaj napolniti".
Po polnjenju votline postane medij v območju skoznje luknje bolj zvezen in strukturno stabilen, kar je koristno za doslednost impedance in mehansko zanesljivost; Za BGA, luknje v pladnju in druge scenarije lahko istočasno reši tudi težave z gladkostjo površine in preprečevanjem izgube spajkalne paste.
--Dielektrične lastnosti polnilnega materiala se morajo ujemati s substratom. Dielektrična konstanta smole za čepne luknje je običajno v območju 3,0–4,5, visokofrekvenčne specializirane smole pa običajno zahtevajo dovolj nizek tangens dielektrične izgube. Če se uporabljajo običajni materiali, lahko pride do novih dielektričnih izgub in neusklajenosti na prehodu.
4. Ne prezrite samega črnila za spajkalno masko
Ne glede na to, ali pokriva ali maši olje, se uporablja črnilo za spajkalno masko. In črnilo ni "električno neobstoječe":
Faktor izgube (Df) navadne zelene spajkalne maske je približno v območju 0,02-0,03, kar lahko povzroči znatne izgube pri visokih frekvencah;
Zato se črnilo spajkalne maske z nizkimi izgubami pogosto uporablja pri oblikovanju ultravisokih frekvenc in celo lokalna okna spajkalne maske so izdelana na ključnih mikrotrakastih linijah.
Z drugimi besedami, plast olja, ki prekriva prehod na visokofrekvenčni plošči, je sama del okolja medija signalne poti.
5. Ostanki: še en 'nevidni morilec' visokofrekvenčnih prehodov
Pri visokofrekvenčnih in hitrih večslojnih ploščah obstaja še ena težava, ki jo je treba upoštevati skupaj s prehodnimi luknjami - prek škrbine. Skoznje luknje je treba povezati le v določenih slojih in neuporabljeni bakreni stebri postanejo obešene "antene", ki odmevajo na določenih frekvencah, kar poslabša odboj in izgubo. Inženirske metode odzivanja vključujejo vrtanje nazaj, slepo zakopane luknje in luknje v posodi. To tudi pojasnjuje, zakaj imajo visokofrekvenčne plošče za visoke hitrosti pogosto veliko strožje zahteve glede obdelave skozi luknje kot običajne plošče.
Kako izbrati: izvedljiva logika presoje
Na splošno je mogoče k izbiri metod obdelave skozi luknje pristopiti s treh razsežnosti:
Ali je prehod blizu spajkalne ploščice, ki se nahaja na dnu BGA, ali v skoznji luknji?
Da → Dajte prednost luknjam za zamašitev (ko razmere to dopuščajo, izberite luknje za zamašitev s smolo)
Ne → Pojdi na naslednji korak
2. Ali je to visokofrekvenčna, hitra in zanesljiva aplikacija?
Da → Pokrijte luknje z oljem ali visokokakovostnimi čepi, izogibajte se odpiranju oken in poskušajte čim bolj zagotoviti doslednost impedance
Ne → Običajni pokrov za olje zadostuje
3. Ali je izjemno stroškovno naravnan in je tveganje procesa obvladljivo?
Da → Privzeta uporaba pokrova za olje, bodite previdni pri odpiranju oken
Ne → Dajte prednost oljnemu tesnjenju, ključna področja imajo lokalne čepne luknje
Povzetek v enem stavku: Pokrivanje olja je privzeta optimalna rešitev za večino projektov, luknje za zamaške pa so rešitev za nadgradnjo na zahtevo v BGA, luknjah za diske, visoki frekvenci in hitrosti, visoki zanesljivosti in drugih scenarijih. To dvoje ni 'kdo koga nadomesti', ampak 'ujema se po prizoru'.