Via-hullene på enhøyfrekvent bordkan variere fra titusener til titusener. De deltar ikke i kabling, men fungerer ofte som det 'usynlige vannskillet' mellom påliteligheten og signalkvaliteten til hele brettet. Om du skal dekke til oljen eller tette hullet, forskjellen er ikke bare ett tegn i navnet.
|
Unngå fallgruver påminnelse 1: Feil bruk av Via-attributt i plugg-i hull fører direkte til sveisefeil Eksporter filen til fabrikken ved hjelp av PADS eller Protel, og sørg for å sjekke attributtdefinisjonene til pluggen -i hull hull for hull når du dekker oljen. Hvis den skulle vært designet med Pad-egenskaper Pluggen-i hullet ble feilaktig satt til Via-attributtet. Bordfabrikken vil følge den generelle prosessen med å dekke hullet med olje og dekke overflaten av pluggen-i hullet med grønn olje. Kjernekravet for plugg-hull er å spraye tinn og eksponert kobber på overflaten. Når de er fullstendig dekket av grønn olje, kan ikke pinnene til komponentene loddes, noe som lett kan føre til prosesstvister mellom tilbuds- og etterspørselssiden. Før du legger inn en bestilling, sørg for å åpne designfilen og bekrefte én etter én at attributtene til alle plugghullene er Pad, ikke Via, for å unngå slike lav-feil fra kilden.
Mange ingeniører legger inn bestillinger på gjennomgående-hulldekselolje, men overser den omvendte misforståelsen av attributtdefinisjon: de satte feilaktig inn det vanlige ledende gjennomgående-hullet som burde vært designet med Via-attributtet til Pad-attributtet. Den generelle regelen i PCB-industrien er at hullene med Pad-attributter behandles som plugg-in-hull som standard, med direkte loddemaskeåpning og overflatetinnsprøyting, som eksponerer kobberoverflaten fullstendig. Dette vil resultere i en situasjon hvor du tydelig ber om "gjennomgående hulldeksler med olje", men de ledende hullene på brettet du mottar er alle synlige kobbervinduer, noe som lett kan føre til tvister mellom de to partene på grunn av "prosessforståelsesavvik". Den vanlige korrekte logikken er at alle ledende hull som kun brukes til mellomlagsledning og ikke krever sveising, må settes jevnt til Via-attributtet, og brettfabrikken vil dekke dem med loddemaske i henhold til kravene til gjennomgående-hullsolje. |
Først, klargjør objektet: via og "via beskyttelse"
Via er et metallisert hull på et PCB som brukes til å koble sammen ledninger fra forskjellige lag. I henhold til strukturen kan ingeniørvaner deles inn i tre kategorier:
Gjennom Via: Den går gjennom hele tykkelsen på brettet, fra topp til bunn, og er mest brukt;
Blind Via: Bor fra overflaten til et indre lag uten å trenge gjennom hele brettet.
Begravd Via: ligger mellom de indre lagene og helt usynlig fra utsiden.
Etter boring og galvanisering ble bare ett lag kobber belagt på hullveggen, og det indre av hullet forble et hulrom. Hvis dette hulrommet ikke blir behandlet, vil det fortsette å forårsake problemer i en rekke påfølgende prosesser:
Under loddemaske strømmer blekk inn i hullene, og danner rester som fordamper og bobler ved høye temperaturer;
Når du sprøyter tinn (varmluftutjevning), helles tinn i hullet, blokkerer hullet eller skjuler tinnperler;
Under SMT reflow-lodding blir loddepastaen ved siden av loddeputen "suget bort" langs hullet, med noen tilfeller mindre lodde og andre kortslutning;
Fuktighet, flussrester og etsende gasser kommer inn i platens indre gjennom hullene, og begraver langsiktige pålitelighetsfarer.
En vesentlig forskjell: forsegling eller fylling
1. Olje gjennom hulldeksel: tett uten å fylle hullet
Dekk lodderingen og hullåpningen til viaen med loddemaskeblekk (ofte kjent som "grønn olje") for å danne et isolerende beskyttende lag, men hullet er fortsatt hult uten fylling.
Funksjoner: Den enkleste prosessen og laveste kostnad er standardalternativene for de flestePCB fabrikker, som vanligvis er inkludert i vanlige sitater.
Iboende fenomen: "gulning/rødhet i åpningen". Fordi blekk er en væske, vil det strømme ned fra midten av hullet under høy-temperaturherding, noe som fører til at blekklaget ved hullet blir tynnere og avslører grunnfargen. Dette er en iboende egenskap ved oljebegrensningsprosessen, som er allment akseptert i industrien.
Blenderbegrensning: Det gjennomgående-hullet bør ikke være for stort, og industrien anbefaler generelt ikke å overstige 0,5 mm, ellers kan det hende at hullet ikke dekker oljen eller til og med sender lys.
-
2. Gjennomgående hullplugg: Fyll hullet
Plugghull er et fyllmateriale som brukes til å fylle innsiden av det gjennomgående-hullet, slik at hullet blir så flush som mulig med overflaten av brettet. Minst to typer bør skilles i ingeniørfag: -
Blekkplugghull (hull for loddemaskeplugg): I loddemaskeprosessen fylles hullet med loddemaskeblekk, og "intet hvitt lys som passerer gjennom lyshullet" brukes vanligvis som et visuelt kriterium for inspeksjon. Kostnaden er lavere enn for harpiksplugghull, noe som gjør den til den "laveste terskel"-beskyttelsesløsningen for BGA-områder.Harpiksplugghull: Fyll det gjennomgående-hullet med spesialisert epoksyharpiks, slip det flatt etter herding, og overflaten kan galvaniseres med kobber eller dekkes med loddemaske. Høy fyllighet, god overflateplanhet, sterkere varme- og fuktighetsbestandighet og kjemisk korrosjonsbestandighet er vanlige valg for HDI, BGA og høy pålitelighet scenarier.
Den største forskjellen fra oljelokk er at oljelokket kun dekker hullåpningen, og plugghullet skal settes inn i hullet.
Plassert i høyfrekvente-scenarier: denne forskjellen vil bli ytterligere forsterket
Hvis det bare er en vanlig digital krets, er det ofte tilstrekkelig å dekke den med olje. Men når man først går inn i høy-høyfrekvens/høy-feltet, vil virkningen av via-behandlingsmetoder bli betydelig forsterket, med nøkkelen til tre ord: impedansdiskontinuitet, dielektrisk u-uniformitet og gjenværende pelresonans.
1. Passhull er iboende impedansdiskontinuiteter
Ved høye frekvenser (vanligvis ansett for å nå flere hundre MHz eller når den stigende kanten er bratt nok til å vurdere overføringslinjeeffekter), kan ikke lenger vias betraktes som ideelle "ledningskontakter". Det er i hovedsak en struktur med ekstra parasittisk kapasitans og induktans på en liten del av overføringslinjen:
Parasittisk kapasitans kan forlenge signalets stigetid og senke lokal impedans;
Parasittisk induktans kan svekke bypass-effekten og øke lokal impedans.
Kombinasjonen av de to danner en impedansmutasjon ved via, noe som resulterer i signalrefleksjon, ringing og forringelse av øyediagrammet. Jo høyere frekvensen er og jo brattere kanten er, desto mer betydelig kan påvirkningen ikke ignoreres.
2. Dekkolje: hulrom og ujevne medier
Innsiden av oljedekselhullet er fylt med luft. Den dielektriske konstanten til luft er nær 1, som er vesentlig forskjellig fra de omkringliggende panelene; I tillegg resulterer den ujevne tykkelsen på blekket ved hullåpningen i et ujevnt og ustabilt medium miljø i det gjennomgående-hullområdet. For høye frekvenser betyr dette:
Det ekvivalente dielektriske miljøet rundt viaen svinger med prosessen, noe som gjør det vanskeligere å sikre impedanskonsistens;
Hulrommet inne i hullet kan delta i resonans ved et spesifikt frekvenspunkt, og jo lengre gjenværende haug, desto tydeligere er den.
3. Plugghull: Mediet er mer jevnt, men "hva skal fylles" er avgjørende
Etter å ha fylt hulrommet, blir mediet i det gjennomgående-hullområdet mer kontinuerlig og strukturelt stabilt, noe som er gunstig for impedanskonsistens og mekanisk pålitelighet; For BGA, bretthull og andre scenarier, kan det også samtidig løse problemene med overflateglatthet og forebygging av tap av loddepasta.
--De dielektriske egenskapene til fyllmaterialet må samsvare med underlaget. Dielektrisitetskonstanten til plugghullharpiks er vanligvis i området 3,0-4,5, og høyfrekvente spesialiserte harpikser krever generelt tilstrekkelig lavt dielektrisk tap-tangens. Hvis vanlige materialer brukes, kan det introdusere nye dielektriske tap og mistilpasninger ved via.
4. Ikke overse selve loddemaskeblekket
Enten dekker eller plugger olje, brukes loddemaskeblekk. Og blekk er ikke "elektrisk ikke-eksisterende":
Tapsfaktoren (Df) for vanlig grønn loddemaske er omtrent i området 0,02-0,03, noe som kan forårsake betydelige tap ved høye frekvenser;
Derfor blir loddemaskeblekk med lavt tap ofte brukt i ultra-høyfrekvent design, og til og med lokale loddemaskevinduer er laget på viktige mikrostrip-linjer.
Med andre ord er oljelaget som dekker via på høy-høyfrekvenskortet i seg selv en del av signalbanens mediummiljø.
5. Rester: Nok en 'usynlig morder' av høy-vias
For høy-frekvente og-høyhastighets flerlags-kort er det et annet problem som må vurderes sammen med gjennomgangshull - via stump. Gjennomgående hull trenger bare å kobles i visse lag, og ubrukte kobbersøyler blir suspenderte "antenner" som resonerer ved bestemte frekvenser, noe som forverrer refleksjon og tap. De tekniske responsmetodene inkluderer bakboring, blindgravde hull og hull i pannen. Dette forklarer også hvorfor høy-høy-høyhastighetsplater ofte har mye strengere krav til gjennomgående-hullbehandling enn vanlige plater.
Hvordan velge: en gjennomførbar vurderingslogikk
Samlet sett kan utvalget av gjennomgående-hullbehandlingsmetoder nås fra tre dimensjoner:
Er viaen nær loddeputen, plassert på bunnen av BGA, eller i det gjennomgående-hullet?
Ja → Prioriter pluggehull (velg harpikspluggingshull når forholdene tillater det)
Nei → Gå til neste trinn
2. Er det en applikasjon med høy-frekvens, høy-hastighet og høy pålitelighet?
Ja → Dekk til med olje eller-plugghull av høy kvalitet, unngå å åpne vinduer, og prøv å sikre impedanskonsistens så mye som mulig
Nei → Konvensjonell oljelokk er tilstrekkelig
3. Er det ekstremt kostnadsorientert og prosessrisikoen kontrollerbar?
Ja → Bruk oljedeksel som standard, vær forsiktig når du åpner vinduer
Nei → Prioriter oljetetting, nøkkelområder har lokale plugghull
Oppsummering av én setning: Dekker olje er den optimale standardløsningen for de fleste prosjekter, og plugghull er en-oppgraderingsløsning på forespørsel i BGA, diskhull, høyfrekvens og høy-hastighet, høy pålitelighet og andre scenarier. De to er ikke 'hvem erstatter hvem', men 'matching by scene'.