PCB سوراخ کور

یک مسیر کور، مسیری است که لایه بیرونی و لایه داخلی یک برد مدار چاپی را بدون نفوذ به کل برد به هم متصل می‌کند. این مسیر اغلب در بردهای مدار چاپی با بیش از چهار لایه استفاده می‌شود و می‌تواند تراکم قطعات را ۱۵ تا ۲۰ درصد افزایش دهد.

وایای مدفون، وایای است که دو یا چند لایه داخلی برد مدار چاپی را بدون اتصال به لایه‌های بیرونی به هم متصل می‌کند و به کاهش تعداد لایه‌ها و بهبود یکپارچگی سیگنال کمک می‌کند.

ویاهای کور یک لایه داخلی و یک لایه خارجی را به هم متصل می‌کنند و تا حدی به برد نفوذ می‌کنند؛ ویاهای مدفون چندین لایه داخلی را به هم متصل می‌کنند و به طور کامل به لایه‌های متصل نفوذ می‌کنند و قابل بررسی بصری نیستند.

این می‌تواند تراکم اجزا را بهبود بخشد، سیم‌کشی انعطاف‌پذیری را فراهم کند، هزینه‌ها را کاهش دهد، یکپارچگی سیگنال را بهبود بخشد و ظرفیت خازنی پارازیتی را کاهش دهد.

معمولاً در محصولاتی با فضای زیاد و عملکرد مورد نیاز بالا مانند تلفن‌های همراه، تبلت‌ها، دستگاه‌های پزشکی و رایانه‌های پیشرفته استفاده می‌شود.

حداقل ضخامت برای سوراخکاری لیزری 0.1 میلی‌متر و برای سوراخکاری سنتی 0.15 میلی‌متر است.

قطر وایاهای مدفون معمولاً بین 0.3 تا 0.5 میلی‌متر مناسب است.

برای سوراخکاری سنتی، نسبت عمق به عرض کمتر از ۱۲:۱ است؛ برای سوراخکاری لیزری، این نسبت >۰.۷۵:۱ است.

مشابه ویاس‌های کور، نسبت عمق به عرض ویاس‌های مدفون شده توسط حفاری سنتی نیز عموماً باید زیر

بله، زیرا فرآیندهای تولید آنها پیچیده است و به فرآیندهای بیشتر، تجهیزات دقیق‌تر و آزمایش‌های سختگیرانه نیاز دارد که هزینه‌ها را افزایش می‌دهد.

این فناوری برای برآورده کردن الزامات کوچک‌سازی و ادغام بالای محصولات الکترونیکی و بهبود تراکم مدار PCBها پدیدار شد.

آنها یک لایه داخلی و یک لایه خارجی را به هم متصل می‌کنند.

آنها دو یا چند لایه داخلی را به هم متصل می‌کنند و به لایه‌های بیرونی متصل نمی‌شوند.

از آنجا که آنها به کل ساختار پشته برد نفوذ نمی‌کنند، فضای کمتری نسبت به سوراخ‌های آبکاری شده معمولی اشغال می‌کنند و به قطعات اجازه می‌دهند تا با تراکم بیشتری قرار گیرند.

با حذف لایه‌های بیرونی، طراحان می‌توانند هنگام مسیریابی روی لایه‌های داخلی از لایه‌های لمینت کمتری استفاده کنند.

در مقایسه با سوراخ‌های عبوری سنتی، ویاس‌های کور مسیر کوتاه‌تری دارند که می‌تواند تا حدودی یکپارچگی سیگنال را بهبود بخشد، اما کمی ضعیف‌تر از ویاس‌های مدفون است.

از آنجا که آنها به لایه‌های بیرونی متصل نمی‌شوند، ظرفیت خازنی انگلی تولید شده کوچک است، که برای بهبود عملکرد فرکانس بالا مفید است.

نه به خوبی وایاهای دفن‌شده. وایاهای دفن‌شده می‌توانند از اتصال سیگنال‌های تداخلی از لایه‌های بیرونی به مسیرهای لایه داخلی جلوگیری کنند، در حالی که وایاهای کور به لایه‌های بیرونی متصل می‌شوند، بنابراین اثر محافظتی محدود است.

راه کور؛ راه مدفون.

آنها سهم بالایی در زمینه‌های برد مدار چاپی گران‌قیمت و با چگالی بالا دارند و با کوچک‌سازی محصولات الکترونیکی، این سهم رو به افزایش است.

عواملی مانند اندازه روزنه، عمق سوراخ، نسبت عمق به عرض، تراز بین لایه‌ها، یکپارچگی سیگنال، اتلاف گرما و هزینه باید در نظر گرفته شوند.

حداقل عرض حلقه حلقوی برای وایاهای دفن شده و وایاهای کور، 0.15 میلی‌متر و برای وایاهای کور لیزری، 0.10 میلی‌متر است.

این مقدار با توجه به موقعیت لایه داخلی هدف و ضخامت تخته تعیین می‌شود و برای اطمینان از توقف در لایه صحیح، کنترل دقیقی لازم است.

به ترازبندی دقیق بین لایه‌ها توجه کنید، از تداخل با سایر مسیرها یا مسیرها جلوگیری کنید و موقعیت‌ها را به طور منطقی برای بهینه‌سازی انتقال سیگنال برنامه‌ریزی کنید.

بله، اما طراحی متقاطع، سختی و هزینه تولید را افزایش می‌دهد و باید تا حد امکان از آن اجتناب شود.

این می‌تواند ساختار انباشت را انعطاف‌پذیرتر کند، تعداد لایه‌ها را کاهش دهد و انتقال سیگنال را بهینه کند، اما پیچیدگی تولید را افزایش می‌دهد.

تعداد، اندازه و نوع مسیرها را به طور معقول برنامه‌ریزی کنید، از طراحی بیش از حد خودداری کنید و فرآیندهای تولید مناسب را انتخاب کنید.

برای اتصال پین در بسته‌بندی BGA استفاده می‌شود که می‌تواند باقیمانده سیگنال را کاهش داده و تراکم مسیریابی را بهبود بخشد.

سعی کنید طول مسیرها (ویاس‌های) مدفون را کوتاه کنید، تعداد مسیرها را کاهش دهید، از انتقال سیگنال کوتاه و مستقیم اطمینان حاصل کنید و میزان افت سیگنال را کاهش دهید.

گرما را می‌توان از طریق روش‌هایی مانند اتصال پد حرارتی به ناحیه دفع گرما هدایت کرد تا از تمرکز گرما در اطراف مسیرها جلوگیری شود.

اتصال مستقیم یا اتصال از طریق پدهای اشکی شکل برای اطمینان از اتصال ایمن و قابل اعتماد.

اتصال قابل اعتماد، رسانایی الکتریکی خوب و جلوگیری از تماس ضعیف و مشکلات مدار باز.

فاصله از مسیر تا مسیر و پد >=0.25 میلی‌متر و قطر پد ایزولاسیون >= قطر مته + 0.6 میلی‌متر است.

کاهش اندازه وایاها، چیدمان منطقی، کوتاه کردن مسیر سیگنال و وایاهای مدفون که به لایه‌های بیرونی متصل نیستند، می‌توانند ظرفیت خازنی پارازیتی را کاهش دهند.

جابجایی نامناسب تأثیر خواهد داشت. به عنوان مثال، وایاهای خیلی بزرگ، خیلی زیاد یا با توزیع ناهموار ممکن است استحکام مکانیکی را کاهش دهند.

به طور منطقی موقعیت مسیرها و مسیرها را برنامه‌ریزی کنید، اصول یکپارچگی سیگنال را رعایت کنید و در صورت لزوم اقدامات حفاظتی را اتخاذ کنید.

اصول کوتاه‌ترین مسیر، سیگنال بهینه، اجتناب از تداخل و تولید آسان را دنبال کنید.

مسیرها و مسیرهای عبور جریان را به طور معقول چیدمان کنید، مساحت حلقه‌های جریان را کاهش دهید و اقداماتی مانند لایه‌های محافظ را اتخاذ کنید.

تعداد مناسب مسیرها می‌تواند عملکرد را بهبود بخشد، در حالی که تعداد زیاد آنها ممکن است تداخل سیگنال را افزایش دهد، استحکام مکانیکی را کاهش دهد و هزینه‌ها را افزایش دهد.

برای تسهیل اتصال، موقعیت‌های مسیرها را به طور منطقی بر اساس موقعیت پین‌های قطعات و جهت جریان سیگنال مرتب کنید.

روش‌های اصلی عبارتند از حفاری مکانیکی و حفاری لیزری. حفاری مکانیکی برای دهانه‌های بزرگتر مناسب است و حفاری لیزری دقت بالایی دارد و برای دهانه‌های کوچک مناسب است.

معمولاً قبل از لمینت کردن بردهای چند لایه، مسیر‌های مدفون بین لایه‌های داخلی از طریق فرآیندهایی مانند سوراخکاری و آبکاری مس ساخته می‌شوند.

دقت آن نسبتاً کمتر از حفاری لیزری است. روزنه عموماً بزرگتر از 0.15 میلی‌متر است و نسبت عمق به عرض کمتر از 12:1 است.

دقت بالا، می‌تواند حداقل دیافراگم 0.1 میلی‌متر، نسبت عمق به عرض > 0.75:1 و آسیب کم به برد ایجاد کند.

سیستم‌های موقعیت‌یابی با دقت بالا را اتخاذ کنید و فرآیندهایی مانند سوراخکاری و لمینت کردن را به شدت کنترل کنید.

کنترل دقیق عمق، جلوگیری از انحراف حفاری و اطمینان از کیفیت دیواره via و اثر آبکاری مس.

مشکلاتی مانند انحراف از تراز بین لایه‌ها، آبکاری ضعیف مس در مسیر عبور جریان (Via) و دیواره‌های ناهموار مسیر عبور جریان (Via).

به طور کلی، ترکیبی از آبکاری مس بدون برق و آبکاری الکتریکی برای اطمینان از رسانایی الکتریکی خوب دیواره ویا استفاده می‌شود.

الزام کلی این است که ضخامت آبکاری مس، با توجه به الزامات محصول، کمتر از 18 میکرومتر نباشد.

برای کاهش تأثیر گرد و غبار و تغییرات دما و رطوبت بر فرآیند، به یک محیط تمیز و با دما و رطوبت ثابت نیاز است.

تجهیزات حفاری با دقت بالا، تجهیزات آبکاری مس، تجهیزات لمینیت و غیره مورد نیاز است و حفاری لیزری برای درجه تجهیزات الزامات بالاتری دارد.

عواملی مانند اندازه روزنه، کمیت، دقت مورد نیاز، فرآیند تولید و هزینه تجهیزات.

دقت حفاری، کیفیت دیواره سوراخ، کیفیت آبکاری مس، دقت تراز بین لایه‌ها و غیره را کنترل کنید.

بازرسی چشمی، اندازه‌گیری دیافراگم، اندازه‌گیری موقعیت سوراخ، تشخیص ضخامت آبکاری مس، آزمایش عملکرد الکتریکی و غیره

طبقه‌بندی و بازیافت، بازیابی و تصفیه ضایعات فلزی و دفع سایر ضایعات مطابق با الزامات حفاظت از محیط زیست.

حفاری لیزری مصرف انرژی نسبتاً بالایی دارد و مصرف انرژی کل فرآیند تولید بسته به فرآیند و تجهیزات متفاوت است.

بهبود دقت، کاهش هزینه‌ها، کوتاه کردن چرخه‌های تولید و افزایش بازده.

اپراتورها برای جلوگیری از آسیب لیزر و خوردگی شیمیایی به محافظت نیاز دارند و تجهیزات باید مرتباً نگهداری و بازرسی شوند.

مانند فناوری حفاری لیزری با دقت بالا، فرآیندهای جدید آبکاری مس و غیره.

استانداردهای صنعتی مربوطه وجود دارد و شرکت‌ها نیز استانداردهای داخلی برای اطمینان از ثبات فرآیند و ثبات کیفیت دارند.

از طریق بازرسی چشمی، اندازه‌گیری دیافراگم، اندازه‌گیری عمق سوراخ، تشخیص ضخامت آبکاری مس، آزمایش پیوستگی الکتریکی و غیره.

به دلیل بازرسی غیر بصری، تراز بین لایه‌ها عمدتاً توسط اشعه ایکس تشخیص داده می‌شود، رسانایی با آزمایش عملکرد الکتریکی تشخیص داده می‌شود و ضخامت آبکاری مس اندازه‌گیری می‌شود و غیره.

دیواره‌های ناهموار سوراخ، انحراف دهانه، عمق ناکافی سوراخ، آبکاری ضعیف مس، وجود جسم خارجی در سوراخ و غیره.

انحراف از تراز بین لایه‌ها، حفره‌های آبکاری مس، مدارهای باز، چسب باقیمانده در سوراخ و غیره

بسته به نوع نقص، می‌توان آن را دوباره سوراخ کرد، دوباره با مس آبکاری کرد یا مواد خارجی را برداشت. نقص‌های شدید ممکن است نیاز به اوراق کردن داشته باشند.

تعمیر مشکلاتی مانند انحراف تراز بین لایه‌ها دشوار است. برای حفره‌های آبکاری مس، می‌توان آبکاری مجدد مس را امتحان کرد و در موارد شدید، تراشیدن آن لازم است.

تحت استفاده و نگهداری عادی، معادل عمر PCB است و معمولاً می‌تواند در چرخه عمر محصولات الکترونیکی عمومی کار کند.

مشکلاتی مانند خوردگی لایه آبکاری مس، مدارهای باز و انتقال سیگنال غیرطبیعی ممکن است رخ دهد.

اقدامات حفاظتی را انجام دهید، از محیط‌های خشن مانند رطوبت و دمای بالا دوری کنید و بازرسی‌ها و نگهداری منظم انجام دهید.

این بستگی به محیط استفاده از محصول و الزامات آن دارد. به طور کلی، محصولات الکترونیکی در طول تولید به طور کامل بازرسی می‌شوند و در طول استفاده به صورت دوره‌ای نمونه‌برداری می‌شوند.

میکروسکوپ‌ها، ابزارهای اندازه‌گیری دیافراگم، تجهیزات بازرسی با اشعه ایکس، تجهیزات تست عملکرد الکتریکی و غیره

بر اساس استانداردهای صنعتی و الزامات طراحی محصول، مانند تلرانس دیافراگم، استانداردهای ضخامت آبکاری مس و غیره.

تمیز نگه دارید، از ضربه خارجی جلوگیری کنید و مرتباً ظاهر و عملکرد الکتریکی را بررسی کنید.

محیط‌های مرطوب ممکن است باعث خوردگی لایه آبکاری مس شوند و بر رسانایی و انتقال سیگنال تأثیر بگذارند. اقدامات ضد رطوبت لازم است.

دمای بالا ممکن است باعث انبساط و تغییر شکل مواد شود و بر دقت سوراخ‌ها و قابلیت اطمینان اتصالات تأثیر بگذارد. اتلاف گرما و مقاومت مواد در برابر دمای بالا باید در نظر گرفته شود.

طراحی معقول می‌تواند تا حدی در برابر تداخل الکترومغناطیسی مقاومت کند، در غیر این صورت ممکن است مشکلاتی مانند اعوجاج سیگنال رخ دهد.

با مقادیر استاندارد مقایسه کنید، علل انحرافات را تجزیه و تحلیل کنید، تعیین کنید که آیا آنها در محدوده قابل قبول هستند یا خیر، و مبنایی برای بهبود فرآیند فراهم کنید.

رعایت استانداردهای بازرسی، واجد شرایط بودن است و تجاوز از محدوده تلرانس یا داشتن نقص‌هایی که بر عملکرد تأثیر می‌گذارند، فاقد شرایط لازم است.

زمان نگهداری، پرسنل نگهداری، محتوای نگهداری، داده‌های بازرسی، مشکلات یافت شده و شرایط جابجایی و غیره

با توجه به نیاز به تجهیزات و فناوری حرفه‌ای، هزینه بازرسی نسبتاً بالا است، به طور خاص بسته به اقلام بازرسی و کمیت آنها.

برای خطوط انتقال سیگنال برای افزایش تراکم سیم‌کشی و رفع نیازهای انتقال سیگنال با سرعت بالا و فرکانس بالا استفاده می‌شود.

در واحدهای کنترل خودرو، حسگرها و غیره برای بهبود یکپارچه‌سازی، کاهش حجم و افزایش قابلیت اطمینان استفاده می‌شود.

در تجهیزات الکترونیکی هواپیما برای برآورده کردن الزامات کوچک‌سازی، عملکرد بالا و قابلیت اطمینان بالا استفاده می‌شود.

این می‌تواند به طراحی مینیاتوری دست یابد، ادغام اجزا را بهبود بخشد و با الزامات سختگیرانه دستگاه‌های پوشیدنی برای فضا و عملکرد سازگار شود.

بهبود دقت و قابلیت اطمینان تجهیزات برای برآوردن نیازهای تجهیزات پزشکی برای کوچک‌سازی و عملکرد بالا.

در کنترل‌کننده‌های صنعتی، ابزار دقیق و غیره برای افزایش پایداری و یکپارچه‌سازی سیستم استفاده می‌شود.

در حال توسعه به سمت چگالی بالاتر، اندازه کوچکتر و انتقال سیگنال سریعتر.

برای مثال، تجهیزات پزشکی نیاز به قابلیت اطمینان بالایی دارند و تجهیزات ارتباطی 5G نیاز به عملکرد انتقال سیگنال با سرعت بالا و غیره دارند.

بررسی کنید که آیا لایه آبکاری مس جدا شده است، آیا جسم خارجی در سوراخ وجود دارد و آیا اتصال با مسیر خوب است یا خیر. برای موقعیت یابی از تجهیزات تست الکتریکی استفاده کنید.

انحراف تراز بین لایه‌ها، نقص‌های آبکاری مس و منابع تداخل اطراف را بررسی کنید و از طریق آزمایش سیگنال تجزیه و تحلیل کنید.

خوردگی جزئی را می‌توان پس از تمیز کردن دوباره آبکاری کرد و موارد شدید نیاز به تعویض PCB یا اجزای مرتبط دارد.

اتصال کوتاه را بررسی کنید و طراحی دفع حرارت را بهینه کنید، مانند اضافه کردن هیت سینک و بهبود تهویه.

طراحی و تعمیر معقول می‌تواند قابلیت اطمینان خاصی را تضمین کند، در غیر این صورت ممکن است مشکلاتی مانند اتصالات شل رخ دهد.

اسپری نمک به راحتی لایه آبکاری مس را می‌خورد و اقدامات حفاظتی مانند مواد یا پوشش‌های مقاوم در برابر خوردگی مورد نیاز است.

در محیط‌های مرتفع، هوای رقیق و تغییرات اتلاف گرما ممکن است بر عملکرد تأثیر بگذارد و نیاز به طراحی هدفمند دارد.

هرچه رطوبت بیشتر باشد، احتمال خوردگی لایه آبکاری مس بیشتر می‌شود و بر رسانایی و انتقال سیگنال تأثیر می‌گذارد.

دمای بالا ممکن است باعث انبساط و تغییر شکل مواد شود و دمای پایین ممکن است مواد را شکننده کند و بر قابلیت اطمینان اتصال تأثیر بگذارد.

ممکن است به لایه آبکاری مس آسیب برساند و باعث ایجاد مدارهای باز یا تأثیر بر انتقال سیگنال شود. حفاظت الکترواستاتیک مورد نیاز است.

طرح‌بندی منطقی، اقدامات حفاظتی، طراحی مسیر بهینه و غیره

بله، ممکن است عملکرد به دلیل سایش لایه آبکاری مس، خوردگی و غیره کاهش یابد و نیاز به بازرسی و نگهداری منظم داشته باشد.