PCB üreticileri giderek daha küçük baskılı devre kartları tasarlamaya daha fazla odaklanıyor. Moko Teknolojisi dışarıda bırakılmadı; daha fazla yüzeye montaj teknolojisi eklerken daha az delik içi bileşeni entegre ediyoruz (SMS). Büyük kaplamalı delikler için, tahtada daha az yer ayırıyoruz. Kaplamalı delikler yerine, SMT bileşenlerini giderek daha fazla kullanıyoruz. Tüm PCB'lerimiz vias kullanmak üzere tasarlanmıştır.
A yolu, kartın yüzey katmanından iç ve diğer katmanlara kadar bir izi izlemek için kullanılan PCB'lerde bulunan kaplanmış bir deliği ifade eder.. Elektrik bağlantıları oluşturmak için PCB yolları kaplanabilir, ve mekanik olarak delinebilirler.
Çok katmanlı PCB kartlarında viaslar gerekli olsa da, onları tasarlamak ve üretmek zordur. Kartın farklı katmanları arasında termal akım ve elektrik akışı için yollar oluştururlar.. esasen, vias, tür ve büyüklük bakımından farklılık gösteren kanallardır.
PCB türleri
Var 5 tipler üzerinden PCB. Onlar;
1. Kör yol – Kör yol, yalnızca bir katmandan diğerine geçiş yapan bir lazerdir.
2. Gömülü yol – Bu tür yol, dahili katmanlar arasındadır ve sıralı veya çok katmanlı projeler mevcut olduğunda gereklidir..
3. aracılığıyla – A yoluyla, yukarıdan aşağıya doğru delinerek iki dış katmanı birbirine bağlar.
4. Mikro yol – Mikro yol, mekanik olarak delmek yerine lazer kullanılarak delinir, daha azına izin vermek 0.006 inç.
5. Ped içinde yol – Bu yol, yüzeye montaj bileşeninin pedinin içine yerleştirilmiştir.
Kör Via vs. Gömülü Via
Gömülü ve kör, bir PCB'nin farklı katmanlarını birbirine bağlamak için kullanılır. Gömülü yol, kart PCB'nin dış çevresinden tamamen gizlendiği için iç katman ara bağlantısı sunar. Aynı zamanda, kör yollar, bir veya daha fazla dahili PCB katmanıyla harici bir katman bağlantısı sağlar. Bu iki yol, HDI PCB'de faydalıdır çünkü ideal yoğunlukları, kartın boyutunun arttırılması veya PCB kartının katmanlarının arttırılmasıyla yoksun bırakılır..
PCB Mikro-yolu
Mikro yollar, çapları açık delikli yolların çapından daha küçük olduğu için lazerler kullanılarak delinebilir. Mikro yolların içine bakır kaplamak zor olduğu için, sadece iki katmandan daha az bir derinliğe sahipler. bu nedenle, Via'nın çapı küçük olduğunda, kaplama banyosunun atma kapasitesi artar, böylece akımsız bir bakır kaplama oluşturur.
Tahta katmanlarındaki yerlerine göre, mikro yollar, yığılmış atlama veya kademeli olarak kategorize edilir.
• Yığılmış yollar – Farklı katmanlarda üst üste istiflenerek oluşturulabilirler.
• Aşamalı yollar – Bu yollar birkaç katmana dağılabilir, pahalı olmalarına rağmen.
• Geçiş yolları bir katmandan geçirilebilir, katmanın elektrik kontağı olmadığından emin olmak. bu nedenle, atlanan bir katman, bir aracılığıyla elektrik bağlantısı oluşturamaz.
Ped Üzerinden PCB
Via-in-pad yöntemi, yüksek sinyal hızı ve PCB bileşenlerinin kalınlığı ve yoğunluğu nedeniyle icat edildi.. Standart aracılığıyla yapılar ve VIPPO, bir sinyalin yönlendirme yeteneği ve bütünlük özelliklerini yapabilir.
Standart yolların sinyal izi, yollara lehim kaplaması sızıntısını önlemek için üreticiler tarafından pedden yola kadar izlenir.. Harici montaj bileşeninin pedine bir via-in-pad yerleştirilmiştir.
Bu, PCB üreticisinin gereksinimlerine bağlı olarak ilk önce iletken olmayan epoksi kullanılarak yol doldurularak yapılır.. Sonra, yol, ve ceket arazi alanını almak için pelerinli. Buna bağlı, sinyal yolu genişler, böylece fırsatçı endüktans ve kapasitansın etkisini ortadan kaldırır.
Daha önemlisi, via-in-pad, PCB kartının boyutunu küçültür ve küçük bir zeminin boyutunu barındırır. Bu yöntem en çok bir bileşenin bileşenleri için uygundur. BGA ayak izi. Harika sonuçlar elde etmeyi hedeflerken, arka delme işlemini bir ped içi kullanarak uygulamak çok önemlidir.. Bir yolun kalan kısımlarında bulunan sinyal yankıları, geri delme ile kaldırılır..
Bir PCB'nin bileşenleri
bir) Varil- Sızan deliği doldurmak için kullanılan iletken bir borudur..
b) ped- Namlunun tüm uçlarını izlerine bağlar..
c) Antipad- Bu, bağlayıcı olmayan tabakayı ve namluyu ayırmak için kullanılan bir boşluk deliğidir..
PCB tasarımında viaların yaygın kullanımları
• Sinyal yönlendirme – Çok sayıda PCB kartı, sinyal yönlendirme için geçiş yolunu kullanır. ancak, daha kalın tahtalar gömülü veya kör yollar kullanır, ışık panoları sadece mikro yollar kullanırken.
• Güç yönlendirmesi – Çoğu PCB kartındaki geçişler, güç ve topraklama ağlarının yönlendirilmesi için geniş geçişler kullanılarak kısıtlanır., kör geçişler de kullanılabilse de.
• Kaçış yolu – Daha büyük yüzey montajının bileşenleri (SMS) kaçış yönlendirmesi için çoğunlukla açık delikli yolları kullanın. Mikro yollar veya kör yollar, kaçış yönlendirmesi için en yaygın kullanılanlardır, ancak yüksek pinli BGA'lar gibi katı paketlerde bir via-in-pad kullanılabilir.
• Birleştirme – Bir uçağa çok sayıda bağlantı sunmak için açık delik veya kör yollar kullanılabilir. Örneğin, EMI koruması için bir toprak düzlemi ile bağlantı kurmak için devrenin hassas alanını çevreler..
• Isıl iletkenlik – Vias, bağlı iç düzlem katmanı aracılığıyla bir bileşenden termal iletim için kullanılabilir. Genelde, termal yollar, bu yolların bu cihazların pedlerinde olması gereken yoğun bir kör geçiş veya bir açık delik gerektirir.
PCB tasarlarken viyaların önemi
Basit bir devre kartınız olduğunda, viyalar gerekli değildir. ancak, Via'lar yalnızca çok katmanlı bir kartla uğraşırken gereklidir. PCB kartlarını tasarlarken, viyalar onlar için önemlidir;
• Çok katmanlı kartlarda olağanüstü bir bileşen yoğunluğu oluşturmanıza yardımcı olur.
• Farklı yönlerde birbirinin üstünde ve altında çalıştırılabildikleri için çok katmanlı levhalarda iz yoğunluğunu artırın. Via'lar, farklı izlerin bağlanmasına izin verir, böylece dikey bağlantı faktörleri olarak işlev görür.
• Bir yol, bir aracın yönlendirme işlemiyle entegre olmadığında çok katmanlı PCB, bileşenler kompakt bir şekilde yerleştiriliyor.
• Katmanlar arasında güç ve sinyal iletimini kolaylaştırın. Devre kartı kullanmak istemediğinizde PCB bileşenleri tek bir düzlemde yönlendirilmelidir.. Daha önemlisi, çok katmanlı bir PCB'deki yüzeye monte bileşenler, parçaların tek bir düzlemde yönlendirilmesini zorlaştırır.
Yollar için PCB tasarım ipuçları
Bir PCB'de vias kullanırken, aşağıdaki ipuçlarını dikkate almak önemlidir;
• PCB'leri tasarlarken, maksimum geçiş yapılarının kullanılması gereklidir.
• Kademeli ve istiflenmiş viyadlar arasında istifleme yaparken, yığılmış viyadların doldurulması gerektiğinden şaşırtıcı viyadları göz önünde bulundurun.
• Olağanüstü bir sinyal verimliliği ve elektrik performansı elde etmek için en boy oranını mümkün olduğunca azaltın. Dahası, EMI'yi en aza indir, gürültü, ses, ve karışma.
Daha küçük yolların kullanılması tavsiye edilir, çünkü;
• Bir başıboşun endüktansını ve kapasitansını azaltarak kaliteli bir HDI kartı oluşturmanıza olanak sağlar.
• via-in-pad'leri her seferinde doldurun, termal pedlerin içinde oldukları zamanlar hariç.
• BGA'nın sabitlendiği ped matrisinin kör veya açık delikli yollar içerebileceğini daima unutmayın.. Bunu öğrenince, Lehim bağlantılarından ödün vermekten kaçınmak için düzlemsel olduğunuzdan ve viyaları doldurduğunuzdan emin olun..
• PCB'leri tasarlarken, Vias'ın çubuğun lehim bağlantılarının korunmasına yardımcı olduğunu ve termalin seti bloke etmesini bilmek önemlidir., QFN bağlantılarının içinde mükemmel lehim bağlantılarının oluşumunu engelleyen.
• Termal pedlerle uğraşırken, açık delik yerine bir montaj atölyesi kullanın. Bu, yalnızca pedin üzerindeki lehim kaplama şablonunun içine pencere camı tasarımına sahip açıklıklar yerleştirilerek elde edilebilir.. Bu, tasarım sürecinde gaz çıkışı ve lehim birleştirme etkisini ortadan kaldırır..
• BGA paketinin konumunu, her zaman geçiş açıklığı ve yönlendirilen bileşenlerde en az iz aramak için kullanın.
• Via-in-pad'inizin montajını her zaman doldurun.
• Bir köpek kemiği monte ederken bir via'yı pedinden ayırmak için önceden belirlenmiş kısa bir iz kullanın.
• Bir PCB dokümantasyonu, her delik ve özellik kodu için X-Y noktalarına sahip bir delme şablonu gerektirir..
Tedavi Yoluyla
PCB üreticileri, PCB'nin termal performansını artırmaya yardımcı olmak için yollara ekstra işlem ekler. Bu ek işlemler ayrıca doldurma gibi çeşitli montaj sorunlarının ortadan kaldırılmasına yardımcı olur., kaplama, takma, ve iletken dolgu. Maliyetli sorun giderme çalışmalarını ortadan kaldırmaya yardımcı olduklarından, yollarda uygun tedaviler çok önemlidir..
bir) kaplama -. Üreticilerin film lehim maskelerini kurutmak için kullandıkları tipik bir işlemdir.. Kuru film bir kalınlığa sahiptir. 4 mm, büyük delikleri bile etkili bir şekilde kapatmak için yeterli.
B) dolgu – İmalatçılar, normal veya ihlal edilmiş bir yolu doldurmak için iletken olmayan epoksi macunu kullanırlar.. Bu doldurulmuş viyalar, lehim maskesinin pede ulaşmasını engelleyen birkaç milimetreye sahiptir.. Orta yoğunluklu PCB'lerde kullanım için mükemmel bir tekniktir, çünkü lehim maskesi, ped ve yol arasında lehim köprüsü oluşturma şansını en aza indirir..
C) Takma - Bu işlem, lehimleme işlemi sırasında fitillemeyi veya lehim akışını önlemek için geçiş uçlarının iletken olmayan bir epoksi macunla tıkanmasını içerir.. Epoksinin deliği etkili bir şekilde delmesi için, geçiş çapı daha az olmalıdır 20 mm. İmalatçılar, tıkalı yolu kapatmak için bir lehim maskesi kullanır..
D) İletken doldurma - PCB üreticileri, mikro yolları iletken bir macunla doldurmak için saf bakır veya bakırlı epoksi reçine kullanır, PCB'nin iletkenliğini arttırmak. İletken doldurma tekniği, her türlü yol için kullanılabilir..
İletken vs. dolgu yoluyla iletken olmayan
PCB üreticileri, delikleri tamamen epoksi kullanarak kapatmak için Via Fill adı verilen benzersiz bir üretim yöntemi kullanır.. Doldurmanın bazı önemli faydaları şunlardır:;
• Montaj verimini artırır
• Yüzey montajlarının daha güvenilir olmasını sağlar.
• Sıkışmış hava veya sıvı olasılığını en aza indirerek tutarlılığı artırır.
İletken olmayan yol dolgusu, bakır kaplı yollar kullanarak güç ve ısı iletir. Yolu doldurmak için özel bir düşük büzülme epoksi kullanılır.. Diğer yandan, dolgu yoluyla iletken, epoksinin her tarafına dağılmış gümüş bakır parçacıkları kullanarak ek elektriksel ve termal iletkenlik sağlar.
İletken olmayan bir dolgunun termal iletkenliği, 0.25 W / mK, iletken bir dolgununki herhangi bir yerde değişirken 3.5-15 W / mK. Tersine, elektrolizle kaplanmış bakırın termal iletkenliği 250W/mK'den fazladır.
İletken bir dolgu, bazı uygulamalarda genellikle gerekli iletkenliği sağlar., iletken olmayan macun kullanarak fazladan yol eklemek hala mümkündür. Olağanüstü termal ve elektrik iletkenliği daha az maliyet etkisi sunar.
Tip ve yol çapı arasındaki fark
Farklı geçiş tiplerindeki geçiş çaplarındaki fark aşağıdaki tabloda tartışılmıştır.. Ayrıca geçiş pedini açıkça tartışıyor, minimum yol çapı, ve tam bir halka şeklindeki halka PCB tasarımı uygulamasına dayalı bir via kullanan düzen. Dahası, Tablo, PCB'de uygulanması için gerekli olan farklı boyutların ayrıntılarını gösterir.. Her bir geçiş türünün en boy oranı da belirtilir.
Doğru yolu seçerken göz önünde bulundurulması gereken faktörler
Üretilebilirlik tasarımını anlayarak herhangi bir PCB projesi için uygun bir geçiş seçmek önemlidir.. Herhangi bir PCB projesini üstlenmeyi düşündüğünüzde daima aşağıdaki faktörleri göz önünde bulundurun..
1) Yol türü – Projeniz için en iyi yol türünü belirleyin. Dolgu veya teknoloji olmadan yalnızca bir laminasyon mevcut olduğunda, muhtemelen bazı büyük delikler vardır.
2) Boyut üzerinden – 10 mm, boyut üzerinden standart PCB'dir veya 7 PCB'den sonra kaplama yoluyla mm, kartın kalınlığının geçiş boyutunu belirlediği yer. Hem mekanik hem de lazerle delinmiş mikro yollar 4 mm deliklere sahiptir.
3) Geçiş toleransı – Yolun delik boyutunun toleransını belirtmek önemlidir, Çoğu PCB sağlayıcısı tüm şirket içi yönergeleri sağlamasına rağmen.
4) En uygun teknolojiyi destekleyin – Gömülü veya kör yollara ihtiyaç duyduğunuzda, PCB tedarikçilerinden her zaman bu tür bir teknolojiyi destekleyen bir yığın oluşturmalarını isteyin.
5) IPC yönergeleri - Müttefik teknoloji için IPC yönergelerini kesinlikle takip etmek esastır, PCB üreticisi tarafından yönlendirilen viyalar arasındaki mesafe gibi. Askeriye için IPC montaj yönergeleri olarak, Sınıf 2, Sınıf 3, ve Sınıf 3DS biraz farklıdır, onları düşünmek çok önemli.
6) Halka halka – Geçiş pedinin boyutu oldukça önemli olduğundan, delme işleminden sonra yolun yeterince büyük bir dairesel halkaya sahip olmasını sağlamak çok önemlidir.. Delme sırasında mekanik matkaplar biraz hareket ettiğinden, koparma matkabı, yeterli dairesel halka olmaması nedeniyle tehlikeye girebilir.