Haben Sie jemals den Fall eines kaputten Smartphones oder einer kaputten Smartwatch geöffnet?? Falls ja, Sie werden mit kleinen Schaltkreisen vertraut sein, die in so kleine Geräte gepackt sind. Verschiedene elektronische Komponenten schrumpfen von Tag zu Tag. jedoch, Die Leistung dieser Geräte nimmt dramatisch zu. Diese Änderung ist aufgrund der microvia-Leiterplatte aufgetreten.
In diesem informativen Artikel, Sie lernen das Design von Microvia-Leiterplatten und die Kostenüberlegung kennen. Außerdem, Wir werden seine Herausforderung erklären. Schauen wir uns an, was Microvia-Leiterplatten sind und warum sie kostengünstig sind.
Was sind die Microvia? PCB ?
Alle Leiterplatten enthalten gestapelte Pads mit kleinen Löchern. Diese Löcher haben eine Art elektrische Verbindung miteinander, damit der Strom fließen kann. Diese leitenden Löcher sind Durchkontaktierungen.
Bestimmte Produkte, Insbesondere in der Computerindustrie und in der Telekommunikation wird ein spezieller Leiterplattentyp mit Durchkontaktierungen benötigt. Solche Leiterplatten enthalten eine große Anzahl hochdichter Schichten mit sehr kleinen Durchkontaktierungen, um die Funktionalität zu verbessern.
Mikrovia PCB besteht aus drei Hauptteilen:
- Durchgangslöcher: Diese Mikro-Durchkontaktierungen durchdringen alle Schichten der Leiterplatte.
- Vergrabene Durchkontaktierungen: Eine solche Mikrovia existiert in den mittleren Schichten von Platten. Außerdem, Sie haben keinen Ausgang nach außen.
- Blinde Durchkontaktierungen: Diese Mikro-Vias durchdringen nicht die gesamte Leiterplatte. jedoch, Sie verbinden die äußere Schicht mit mindestens einer Schicht der Platine.
Designüberlegung von Micorvia PCB
Das Microvia-Leiterplattendesign weist im Vergleich zu anderen herkömmlichen Leiterplatten die höchste Verdrahtung und Pad-Dichte auf. Außerdem, Sie kommen mit kleineren Räumen und Spurenbreiten.
Die Größe der Microvia-Leiterplatte ist extrem klein. Sie können diese also verwenden, um die kompaktesten Designs zu erstellen. Außerdem, Sie können diese Durchkontaktierungen bis zu einer Bohrlochtiefe von ca. 100 Mikrometer. Sie müssen einen Laserbohrer für microvia PCB verwenden. Also wegen seines kurzen Fasses, Sie haben kein Problem mit verschiedenen Erweiterungen. Daher ist diese Technologie im Vergleich zu Durchkontaktierungen zuverlässiger.
Wenn es um komplexe Leiterplatten geht, Verschiedene Experten empfehlen Micro-Vias-Lösungen. Das Grübchen trat aufgrund der Mikrovia auf, was das Risiko einer Entleerung irgendwie erhöht. jedoch, Sie können es leicht mit geeigneten Lötbedingungen steuern. Außerdem, Ein zusätzlicher Mikrovia-Füllprozess kann das Risiko von Grübchen verringern. In dieser Situation, Sie müssen zusätzliches Geld bezahlen.
Für BGAs mit einem Abstand von 0,65 Mikrometern, Mikro-Durchkontaktierungen sind sehr gut geeignet. Möglicherweise muss die Spurbreite von BGA auf reduziert werden 90 Mikrometer. Oder noch weniger.
Außerdem, die BGA 0.50 Mikrometerabstand benötigt auch Microvia PCB. Es kann erforderlich sein, die Pad-Größe der Micro-Vias auf zu verringern 75 Mikrometer.
Kostenbetrachtung für microvia PCB
Microvia ist sehr klein und dient zum Verbinden von Schichten mit hoher Dichte. Gemäß IPC-Standards, Diese Durchkontaktierungen müssen sein 150 Mikrometer oder weniger im Durchmesser. Microvia-Leiterplatten sind sehr hilfreich bei der Erstellung der Kompaktplatine. Diese Boards sind aus mehreren Gründen sehr teuer. Zum Beispiel, Sie enthalten komplexe Schaltkreise und kompakte Designs. Außerdem, Bei der Herstellung ist ein komplexer Aufbauprozess erforderlich.
jedoch, Es gibt verschiedene Situationen, in denen Sie Micro-Vias verwenden können, um die Kosten für Leiterplatten zu senken. Hier sind einige einfache Szenarien, in denen Sie die gesamten Herstellungskosten senken können:
- Reduzieren Sie die Anzahl der Ebenen, um die Kosten zu senken
Verwenden Sie Durchkontaktierungen in Ihrem Design?? Plus, wenn die Verwendung des Trace-Escape für BGA nicht reibungslos funktioniert. Erwägen Sie daher, den Breakout-Kanal auf der inneren und unteren Schicht auch mit Blind- oder Mikro-Durchkontaktierungen zu verbreitern.
- Beseitigen Sie elektrische Schichten
Micro-Vias haben die kleinste Größe, was sehr hilfreich ist, um den Routing-Kanal zu maximieren. Wenn Sie die elektrische Schicht entfernen, indem Sie Mikrovia an der Stelle der Durchgangslochdurchkontaktierungen einführen. Sie können die Kosten für Leiterplatten senken. Durch Ersetzen von Durchgangsloch-Durchkontaktierungen durch die Mikro-Durchkontaktierungen wird die Schicht reduziert. Wenn Leiterplatten weniger Schichten haben, es bedeutet, dass diese weniger kostspielig sind.
Die Herausforderung bei der Herstellung von Microvia-Leiterplatten
Mit dem Herstellungsprozess von Mikro-Durchkontaktierungen sind verschiedene Herausforderungen verbunden. Wenn Sie diese Herausforderungen falsch handhaben, Dies kann zu ICDs und Fehlern führen. Der ICD steht für Verbindungsfehler. Diese Fehler treten in der Nähe der inneren Kupferschicht auf. Die ICDs können verschiedene Probleme verursachen, wie z. B. Unterbrechungen und Zuverlässigkeitsprobleme. Außerdem, Bei hohen Temperaturen können zeitweise Probleme auftreten, die zu einem Stromkreisausfall führen.
Es ist ein herausfordernder Prozess, ICDs zu erkennen. Weil sie während des Testprozesses gut funktionieren. Sie können Probleme während der Montage oder nach der Verwendung erkennen. Daher ist es sehr wichtig, die Platten sorgfältig herzustellen, um das Problem in Zukunft zu vermeiden.
Trümmerbasierte ICDs
Es ist eine der häufigsten Arten von ICD. Dies tritt auf, weil Schmutz während des Verbindungslochs landet und in das Kupfer der inneren Schicht eingebettet wird. Dies geschieht am häufigsten während des Bohrvorgangs. Obwohl Sie Microvia PCB mit den Lasern bohren. Und der Laser erzeugt nicht annähernd so viel Schmutz wie andere Bohrprozesse. Deshalb, Mikro-Durchkontaktierungen haben weniger Chancen auf ICDs. Immer noch, Für Hersteller ist es wichtig, vorsichtig zu sein.
Hohlräume und Zuverlässigkeit
Andere Probleme, die während des Kupferplattierungsprozesses für Mikro-Durchkontaktierungen auftreten, sind Grübchen, unvollständige Füllung, und Hohlräume. Diese Mängel oder Mängel können zu Zuverlässigkeitsproblemen führen. Eine unvollständige Kupferfüllung erhöht das Spannungsniveau in Mikro-Durchkontaktierungen. Außerdem, es verringert ihre Ermüdungslebensdauer.
Der Einfluss von Hohlräumen auf Mikro-Durchkontaktierungen hängt von den unterschiedlichen Eigenschaften des Hohlraums ab. Wie die Form, Ort, und Größe. Zum Beispiel, Kleine und kugelförmige Hohlräume können die Lebensdauer von Mikro-Durchkontaktierungen verlängern. Außerdem, Extreme Entleerungssituationen verkürzen ihr Leben.
ICDs mit Kupferbindungsversagen
Das Versagen der Kupferbindung ist eine weitere häufige Art von ICD. Dies kann aufgrund der hohen Beanspruchung während der Montage oder Verwendung auftreten. Außerdem, es kann auch aufgrund der schwachen Bindung von Kupfer auftreten. Wenn Kupferbindungen versagen, Verbindungsfehler treten auf. In dieser Situation, Die Kupferverbindung bricht physikalisch ab. Wenn die Coper-Bindung schwächer ist, Es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit eines Bindungsbruchs.
Warum versagt die Kupferbindung?? Es gibt verschiedene Gründe. Zum Beispiel, Viele Hersteller verwenden dickere Leiterplatten und bleifreie Löttemperaturen. Außerdem, Die große Größe der Löcher und das Wellenlöten können auch zum Versagen der Kupferbindung führen. Das Versagen von Kupferbindungen ist ein häufiges Problem bei der Herstellung von Standard-Durchkontaktierungen und Microvia-Leiterplatten.
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