Сквозные отверстия навысокочастотная платаможет составлять от десятков тысяч до десятков тысяч. Они не участвуют в разводке, но зачастую служат «невидимым водоразделом» между надежностью и качеством сигнала всей платы. Закрывать масло или затыкать дырку, разница не в одном символе в названии.
|
Напоминание 1. Как избежать ошибок. Неправильное использование атрибута Via в заглушках-отверстиях напрямую приводит к сбою сварки. Экспортируйте файл на завод с помощью PADS или Protel и обязательно проверяйте определения атрибутов заглушки-отверстия за отверстием, закрывая масло. Если бы он должен был быть разработан со свойствами Pad Отверстию для вставки-по ошибке присвоен атрибут Via. Завод по производству картона будет следовать общему процессу покрытия отверстия маслом и покрывать поверхность заглушки-отверстия зеленым маслом. Основное требование к заглушкам-отверстий — напыление на поверхность олова и открытой меди. Когда контакты компонентов полностью покрыты зеленым маслом, их невозможно припаять, что может легко привести к технологическим спорам между сторонами предложения и спроса. Прежде чем разместить заказ, обязательно откройте файл проекта и по одному подтвердите, что атрибуты всех вставных отверстий — Pad, а не Via, чтобы избежать таких ошибок низкого-уровня в источнике.
Многие инженеры размещают заказы на масло для покрытия сквозных-отверстий, но упускают из виду обратное непонимание определения атрибута: они ошибочно присваивают обычному проводящему сквозному-отверстию, которое должно было быть спроектировано с атрибутом Via, атрибут Pad. Общее правило в индустрии печатных плат заключается в том, что отверстия с атрибутами Pad по умолчанию рассматриваются как вставные-отверстия с прямым открытием паяльной маски и напылением олова, полностью обнажающим медную поверхность. Это приведет к ситуации, когда вы явно просите «закрыть все сквозные отверстия маслом», но все проводящие отверстия на полученной вами плате представляют собой открытые медные окна, что может легко привести к спорам между двумя сторонами из-за «отклонений в понимании процесса». Обычная правильная логика заключается в том, что все токопроводящие отверстия, которые используются только для межслойной проводимости и не требуют сварки, должны быть одинаково установлены на атрибут Via, а фабрика плат покроет их паяльной маской в соответствии с требованиями к смазке для сквозных-отверстий. |
Сначала уточним объект: через и «через защиту»
Переходное отверстие — металлизированное отверстие на печатной плате, используемое для соединения проводов разных слоев. По структуре инженерные навыки можно разделить на три категории:
Сквозное переходное отверстие: оно проходит через всю толщину платы сверху вниз и используется чаще всего;
Слепое переходное отверстие: просверлите от поверхности до внутреннего слоя, не проникая во всю плату.
Погребенное переходное отверстие: расположено между внутренними слоями и совершенно незаметно снаружи.
После сверления и гальванопокрытия на стенку отверстия был нанесен только один слой меди, а внутри отверстия осталась полость. Если эту полость не лечить, она будет продолжать вызывать проблемы в ряде последующих процессов:
Во время паяльной маски чернила затекают в отверстия, образуя остатки, которые испаряются и пузырятся при высоких температурах;
При напылении жести (выравнивании горячим воздухом) жесть засыпают в отверстие, перекрывая отверстие или скрывая оловянные шарики;
Во время пайки оплавлением SMT паяльная паста рядом с контактной площадкой «высасывается» вдоль отверстия, при этом в некоторых случаях припоя меньше, а в других - короткое замыкание;
Влага, остатки флюса и агрессивные газы проникают внутрь платы через отверстия, устраняя долгосрочную-опасность надежности.
Одно существенное отличие: запечатывание или заполнение
1. Масло для крышки сквозного отверстия: уплотнение без заполнения отверстия.
Покройте паяльное кольцо и отверстие переходного отверстия чернилами паяльной маски (широко известными как «зеленое масло»), чтобы сформировать изолирующий защитный слой, но отверстие все еще остается пустым и не заполнено.
Особенности: Самый простой процесс и минимальная стоимость являются опциями по умолчанию для большинствазаводы по производству печатных плат, которые обычно включаются в обычные котировки.
Свойственное явление: «пожелтение/покраснение отверстия». Поскольку чернила представляют собой жидкость, во время отверждения при высокой-температуре они будут стекать вниз из центра отверстия, в результате чего слой чернил в отверстии становится тоньше и обнажается основной цвет. Это неотъемлемая характеристика процесса улавливания нефти, который широко принят в отрасли.
Ограничение апертуры. Сквозное-отверстие не должно быть слишком большим. Обычно производители рекомендуют не превышать 0,5 мм, иначе отверстие может не закрывать масло или даже не пропускать свет.
-
2. Заглушка сквозного отверстия: заполните отверстие.
Заглушка — это заполняющий материал, используемый для заполнения внутренней части сквозного-отверстия, чтобы отверстие было максимально заподлицо с поверхностью платы. В технике следует различать как минимум два типа: -
Отверстие для заглушки чернил (отверстие для заглушки паяльной маски): В процессе паяльной маски отверстие заполняется чернилами паяльной маски, и «отсутствие прохождения белого света через световое отверстие» обычно используется в качестве визуального критерия проверки. Стоимость ниже, чем у смоляных заглушек, что делает его решением для защиты «самого низкого порога» для зон BGA.Отверстие для заглушки из смолы. Заполните сквозное-отверстие специальной эпоксидной смолой, отшлифуйте ее после отверждения, а на поверхность можно нанести гальваническое покрытие медью или покрыть паяльной маской. Высокая полнота заполнения, хорошая плоскостность поверхности, более высокая термо- и влагостойкость, а также стойкость к химической коррозии являются распространенным выбором для сценариев HDI, BGA и высокой надежности.
Самое большое отличие от масляной крышки состоит в том, что масляная крышка закрывает только отверстие, а заглушку следует вставить в отверстие.
В сценариях с высокой-частотой: эта разница будет еще больше усиливаться.
Если это обычная цифровая схема, то зачастую достаточно смазать ее маслом. Но как только вы попадете в область высоких-частот/высоко-скоростей, влияние методов обработки переходных отверстий будет значительно усилено, при этом ключевыми словами являются три слова: разрыв импеданса, диэлектрическая неоднородность-и остаточный резонанс сваи.
1. Проходы по своей сути представляют собой разрывы импеданса.
На высоких частотах (обычно считается, что они достигают нескольких сотен МГц или когда нарастающий фронт достаточно крутой, чтобы учитывать влияние линии передачи), переходные отверстия больше не могут рассматриваться как идеальные «проводные соединители». По сути, это конструкция с дополнительной паразитной емкостью и индуктивностью на небольшом участке линии передачи:
Паразитная емкость может увеличить время нарастания сигнала и снизить местное сопротивление;
Паразитная индуктивность может ослабить эффект обхода и увеличить местное сопротивление.
Комбинация этих двух факторов приводит к изменению импеданса переходного отверстия, что приводит к отражению сигнала, появлению звона и ухудшению глазковой диаграммы. Чем выше частота и чем круче фронт, тем более значительное воздействие нельзя игнорировать.
2. Покрытие маслом: полости и неровная среда.
Внутренняя часть отверстия масляной крышки заполнена воздухом. Диэлектрическая проницаемость воздуха близка к 1, что существенно отличается от окружающих панелей; Кроме того, неравномерная толщина чернил в отверстии приводит к неравномерной и нестабильной среде среды в области сквозного-отверстия. Для высоких частот это означает:
Эквивалентная диэлектрическая среда вокруг переходного отверстия колеблется в зависимости от процесса, что затрудняет обеспечение постоянства импеданса;
Полость внутри отверстия может участвовать в резонансе в определенной частотной точке, и чем длиннее остаточная свая, тем это более очевидно.
3. Заглушка: среда более однородна, но решающее значение имеет то, чем заполнять.
После заполнения полости среда в области сквозного-отверстия становится более сплошной и структурно стабильной, что положительно сказывается на постоянстве импеданса и механической надежности; Для BGA, отверстий лотка и других сценариев он также может одновременно решить проблемы гладкости поверхности и предотвращения потери паяльной пасты.
--Диэлектрические свойства наполнителя должны соответствовать подложке. Диэлектрическая проницаемость смолы для пробковых отверстий обычно находится в диапазоне 3,0–4,5, а для высокочастотных специализированных смол обычно требуется достаточно низкий тангенс угла диэлектрических потерь. Если используются обычные материалы, это может привести к появлению новых диэлектрических потерь и несоответствий на переходных отверстиях.
4. Не игнорируйте сами чернила паяльной маски.
Для покрытия или закупорки масла используются чернила для паяльной маски. И чернила не являются «электрически несуществующими-»:
Коэффициент потерь (Df) обычной зеленой паяльной маски находится примерно в диапазоне 0,02–0,03, что может вызвать значительные потери на высоких частотах;
Поэтому чернила для паяльной маски с низкими потерями часто используются в сверхвысокочастотных конструкциях, и даже на ключевых микрополосковых линиях создаются локальные окна паяльной маски.
Другими словами, слой масла, покрывающий переходное отверстие на высокочастотной плате, сам по себе является частью среды прохождения сигнала.
5. Остатки: еще один «невидимый убийца» высокочастотных-переходных отверстий.
Для высокочастотных-и высокоскоростных-много-плат существует еще одна проблема, которую необходимо учитывать вместе с сквозными отверстиями - через заглушку. Сквозные отверстия необходимо соединить только в определенных слоях, а неиспользуемые медные опоры становятся подвешенными «антеннами», которые резонируют на определенных частотах, усугубляя отражение и потери. Методы инженерного реагирования включают обратное бурение, глухие закопанные скважины и отверстия в поддоне. Это также объясняет, почему к высокочастотным, высокоскоростным-платам зачастую предъявляются гораздо более строгие требования к обработке сквозных-отверстий, чем к обычным платам.
Как выбрать: логика выполнимого суждения
В целом, к выбору методов обработки сквозных-отверстий можно подходить с трех сторон:
Расположено ли переходное отверстие рядом с площадкой для пайки, в нижней части BGA, или в сквозном-отверстии?
Да → Отдавайте предпочтение закупорочным отверстиям (выбирайте отверстия для закупоривания смолой, если позволяют условия)
Нет → Перейти к следующему шагу
2. Это высокочастотное,-скоростное и надежное приложение?
Да → Закройте маслом или-качественными заглушками, не открывайте окна и постарайтесь обеспечить как можно более постоянное сопротивление.
Нет → Достаточно обычной масляной крышки.
3. Является ли он чрезвычайно ориентированным на затраты и контролируемым ли риск процесса?
Да → При использовании масляной крышки по умолчанию будьте осторожны при открытии окон.
Нет → приоритет отдается масляному уплотнению, ключевые места имеют локальные заглушки.
Краткое изложение одним предложением: закрытие масла — это оптимальное решение по умолчанию для большинства проектов, а заглушки — это решение по-модернизации по требованию в BGA, отверстиях под диск, высокочастотных и-скоростных устройствах, высокой надежности и других сценариях. Это не «кто кого заменяет», а «соответствие по сцене».