I fori via su ascheda ad alta frequenzapuò variare da decine di migliaia a decine di migliaia. Non partecipano al cablaggio, ma spesso fungono da "spartiacque invisibile" tra l'affidabilità e la qualità del segnale dell'intera scheda. Che si tratti di coprire l'olio o di tappare il buco, la differenza non è solo un carattere nel nome.
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Promemoria 1 per evitare insidie: l'uso improprio dell'attributo Via nei fori di inserimento-porta direttamente al fallimento della saldatura Esporta il file in fabbrica utilizzando PADS o Protel e assicurati di controllare le definizioni degli attributi dei fori di collegamento-foro per foro quando si copre l'olio. Se avrebbe dovuto essere progettato con le proprietà Pad Il foro di plug-è stato erroneamente impostato sull'attributo Via. La fabbrica di pannelli seguirà il processo generale di copertura del foro con olio e coprirà la superficie del foro del tappo-con olio verde. Il requisito principale per i fori di collegamento- è spruzzare stagno e rame esposto sulla superficie. Una volta completamente ricoperti di olio verde, i pin dei componenti non possono essere saldati, il che può facilmente portare a controversie di processo tra il lato della domanda e quello dell'offerta. Prima di effettuare un ordine, assicurati di aprire il file di progettazione e confermare uno per uno che gli attributi di tutti i fori di plug-in siano Pad, non Via, per evitare errori di livello-basso dall'origine.
Molti ingegneri effettuano ordini per l'olio per la copertura del foro-passante, ma trascurano l'equivoco inverso sulla definizione dell'attributo: impostano erroneamente il normale foro passante-conduttivo che avrebbe dovuto essere progettato con l'attributo Via sull'attributo Pad. La regola generale nel settore PCB è che i fori con attributi Pad vengono trattati come fori di inserimento-per impostazione predefinita, con apertura diretta della maschera di saldatura e spruzzatura di stagno superficiale, esponendo completamente la superficie di rame. Ciò si tradurrà in una situazione in cui si richiede chiaramente "copertura di tutti i fori passanti con olio", ma i fori conduttivi sulla scheda che si ricevono sono tutte finestre di rame esposte, il che può facilmente portare a controversie tra le due parti a causa di "deviazioni nella comprensione del processo". La solita logica corretta è che tutti i fori conduttivi che vengono utilizzati solo per la conduzione interstrato e che non richiedono saldatura devono essere impostati in modo uniforme sull'attributo Via e la fabbrica della scheda li coprirà con una maschera di saldatura in base ai requisiti dell'olio per fori passanti. |
Innanzitutto chiariamo l'oggetto: via e "via protezione"
Via è un foro metallizzato su un PCB utilizzato per collegare fili di diversi strati. In base alla struttura, le abitudini ingegneristiche possono essere suddivise in tre categorie:
Attraverso Via: attraversa l'intero spessore della tavola, dall'alto verso il basso, ed è più comunemente usato;
Via cieca: forare dalla superficie fino allo strato interno senza penetrare l'intera tavola.
Via sepolta: situata tra gli strati interni e completamente invisibile dall'esterno.
Dopo la perforazione e la galvanizzazione, sulla parete del foro è stato placcato solo uno strato di rame e l'interno del foro è rimasto una cavità. Se questa cavità non viene trattata, continuerà a causare problemi in una serie di processi successivi:
Durante la maschera di saldatura, l'inchiostro scorre nei fori formando residui che evaporano e formano bolle ad alte temperature;
Quando si spruzza lo stagno (livellamento con aria calda), lo stagno viene versato nel foro, bloccando il foro o nascondendo le perle di stagno;
Durante la saldatura a riflusso SMT, la pasta saldante accanto al pad di saldatura viene "risucchiata via" lungo il foro, con alcuni casi con meno saldatura e altri con cortocircuito;
Umidità, residui di flusso e gas corrosivi entrano all'interno della scheda attraverso i fori, seppellendo i rischi per l'affidabilità a lungo termine.
Una differenza essenziale: sigillare o riempire
1. Olio coperchio foro passante: sigillare senza riempire il foro
Coprire l'anello di saldatura e l'apertura del foro del passante con inchiostro per maschera di saldatura (comunemente noto come "olio verde") per formare uno strato protettivo isolante, ma il foro è ancora vuoto senza riempimento.
Caratteristiche: il processo più semplice e il costo più basso sono le opzioni predefinite per la maggior parteFabbriche di PCB, che di solito sono inclusi nelle citazioni regolari.
Fenomeno innato: “ingiallimento/arrossamento dell'orifizio”. Poiché l'inchiostro è un liquido, scorrerà dal centro del foro durante l'essiccazione ad alta-temperatura, facendo sì che lo strato di inchiostro in corrispondenza del foro diventi più sottile e riveli il colore di base. Questa è una caratteristica intrinseca del processo di tappatura dell'olio, ampiamente accettata nel settore.
Vincolo di apertura: il foro passante- non deve essere troppo grande e l'industria generalmente consiglia di non superare 0,5 mm, altrimenti il foro potrebbe non coprire l'olio o addirittura trasmettere la luce.
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2. Tappo per foro passante: riempire il foro
Il foro del tappo è un materiale di riempimento utilizzato per riempire l'interno del foro passante-, rendendo il foro il più a filo possibile con la superficie della scheda. In ingegneria si dovrebbero distinguere almeno due tipologie: -
Foro del tappo dell'inchiostro (foro del tappo della maschera di saldatura): nel processo della maschera di saldatura, il foro è riempito con l'inchiostro della maschera di saldatura e "nessuna luce bianca che passa attraverso il foro della luce" è comunemente utilizzata come criterio visivo per l'ispezione. Il costo è inferiore a quello dei fori dei tappi in resina, rendendolo la soluzione di protezione con "soglia più bassa" per le aree BGA.Foro del tappo in resina: riempi il foro passante- con resina epossidica specializzata, levigalo in modo piatto dopo l'indurimento e la superficie può essere elettroplaccata con rame o ricoperta con una maschera di saldatura. Elevata pienezza di riempimento, buona planarità della superficie, maggiore resistenza al calore e all'umidità e resistenza alla corrosione chimica sono scelte comuni per scenari HDI, BGA e ad alta affidabilità.
La differenza più grande rispetto al tappo dell'olio è che il tappo dell'olio copre solo l'apertura del foro e il foro del tappo deve essere inserito nel foro.
Collocato in scenari ad alta-frequenza: questa differenza sarà ulteriormente amplificata
Se si tratta semplicemente di un normale circuito digitale, spesso è sufficiente coprirlo con olio. Ma una volta entrati nel campo dell'alta-frequenza/alta-velocità, l'impatto dei metodi di elaborazione via sarà notevolmente amplificato, con la chiave in tre parole: discontinuità di impedenza, non-uniformità dielettrica e risonanza residua della pila.
1. I passhole sono intrinsecamente discontinuità di impedenza
Alle alte frequenze (solitamente considerate raggiungere diverse centinaia di MHz o quando il fronte di salita è abbastanza ripido da considerare gli effetti della linea di trasmissione), i via non possono più essere considerati "connettori di filo" ideali. Si tratta essenzialmente di una struttura con capacità e induttanza parassite aggiuntive su una piccola sezione della linea di trasmissione:
La capacità parassita può prolungare il tempo di salita del segnale e abbassare l'impedenza locale;
L'induttanza parassita può indebolire l'effetto di bypass e aumentare l'impedenza locale.
La combinazione dei due forma una mutazione di impedenza sul via, con conseguente riflessione del segnale, risonanza e deterioramento del diagramma a occhio. Più alta è la frequenza e più ripido il bordo, più significativo è l'impatto che non può essere ignorato.
2. Olio di copertura: cavità e supporti irregolari
L'interno del foro del coperchio dell'olio è pieno d'aria. La costante dielettrica dell'aria è prossima a 1, che è significativamente diversa da quella dei pannelli circostanti; Inoltre, lo spessore irregolare dell'inchiostro in corrispondenza dell'apertura del foro determina un ambiente del supporto irregolare e instabile nell'area del foro passante. Per le alte frequenze ciò significa:
L'ambiente dielettrico equivalente attorno al passaggio fluttua con il processo, rendendo più difficile garantire la coerenza dell'impedenza;
La cavità all'interno del foro può partecipare alla risonanza in un punto di frequenza specifico, e quanto più lunga è la pila residua, tanto più evidente è.
3. Foro di riempimento: il mezzo è più uniforme, ma "cosa riempire" è cruciale
Dopo aver riempito la cavità, il mezzo nell'area del foro passante- diventa più continuo e strutturalmente stabile, il che è vantaggioso per la coerenza dell'impedenza e l'affidabilità meccanica; Per BGA, fori del vassoio e altri scenari, può anche risolvere contemporaneamente i problemi di levigatezza della superficie e di prevenzione della perdita di pasta saldante.
--Le proprietà dielettriche del materiale di riempimento devono corrispondere al substrato. La costante dielettrica della resina del foro del tappo è solitamente compresa tra 3,0 e 4,5 e le resine specializzate ad alta frequenza generalmente richiedono una tangente di perdita dielettrica sufficientemente bassa. Se vengono utilizzati materiali ordinari, potrebbero introdurre nuove perdite dielettriche e disadattamenti nel via.
4. Non ignorare l'inchiostro della maschera di saldatura stessa
Sia che si tratti di coprire o tappare l'olio, viene utilizzato l'inchiostro della maschera di saldatura. E l'inchiostro non è "elettricamente in-esistente":
Il fattore di perdita (Df) della normale maschera di saldatura verde è all'incirca nell'intervallo 0,02-0,03, il che può causare perdite significative alle alte frequenze;
Pertanto, l'inchiostro per maschere di saldatura a bassa perdita viene spesso utilizzato nella progettazione a frequenza ultra-alta e anche le finestre delle maschere di saldatura locali vengono realizzate sulle linee chiave della microstriscia.
In altre parole, lo strato di olio che copre il passaggio sulla scheda ad alta-frequenza è esso stesso parte dell'ambiente del mezzo del percorso del segnale.
5. Resti: un altro "killer invisibile" dei via-ad alta frequenza
Per le schede multi-strato ad alta-frequenza e ad alta-velocità, c'è un altro problema che deve essere considerato insieme ai fori via - via stub. I fori passanti devono essere collegati solo in determinati strati e i pilastri di rame inutilizzati diventano "antenne" sospese che risuonano a frequenze specifiche, esacerbando riflessione e perdita. I metodi di risposta ingegneristica includono perforazione posteriore, fori ciechi sepolti e fori nella padella. Ciò spiega anche perché le schede ad alta-frequenza-veloce spesso hanno requisiti molto più severi per il trattamento dei fori passanti-rispetto alle schede normali.
Come scegliere: una logica di giudizio fattibile
Nel complesso, la selezione dei metodi di trattamento- del foro passante può essere affrontata in tre dimensioni:
Il via è vicino al pad di saldatura, situato nella parte inferiore del BGA o nel foro passante-?
Sì → Dare priorità ai fori di tappatura (scegliere i fori di tappatura in resina quando le condizioni lo consentono)
No → Vai al passaggio successivo
2. È un'applicazione ad alta-frequenza, alta-velocità e ad alta affidabilità?
Sì → Coprire con olio o-fori di collegamento di alta qualità, evitare di aprire finestre e cercare di garantire il più possibile la coerenza dell'impedenza
No → È sufficiente il tappo dell'olio convenzionale
3. È estremamente orientato ai costi e il rischio del processo è controllabile?
Sì → Se si utilizza il coperchio antiolio come impostazione predefinita, prestare attenzione quando si aprono le finestre
No → Dare priorità alla tenuta dell'olio, le aree chiave hanno fori di collegamento locali
Riepilogo in una frase: La copertura dell'olio è la soluzione ottimale predefinita per la maggior parte dei progetti e i plughole sono una soluzione di aggiornamento su-demand in BGA, diskhole, alta frequenza e alta-velocità, alta affidabilità e altri scenari. I due non sono "chi sostituisce chi", ma "corrispondono per scena".