Blogue PCB - Comment gérer les trous à travers les PCB HDI haute densité

Interconnexion haute densité PCB board Conception

Les trous de travers pour la conception HDI doivent être gérés efficacement en utilisant les règles de conception, tout comme les magasins de matériel doivent gérer et afficher divers types, mesures, matériaux, longueurs, largeurs et espacements, etc. les clous, les installations à vis, les objets de conception de PCB tels que les trous de travers doivent également être gérés sur le terrain, en particulier dans les conceptions à haute densité. La conception traditionnelle des PCB n'utilise peut - être que quelques trous de travers différents, mais la conception actuelle de l'interconnexion haute densité (HDI) nécessite de nombreux types et tailles de trous de travers différents. Chaque trou de travers doit être géré pour une utilisation correcte afin d'assurer une meilleure performance de la plaque et une fabrication sans erreur. Cet article décrit en détail la nécessité de gérer les trous de passage à haute densité dans la conception des PCB et la façon de les réaliser.

Facteurs de conception des PCB à haute densité

Au fur et à mesure que la demande de petits appareils électroniques continue de croître, les circuits imprimés qui les conduisent doivent également être rétrécis afin qu'ils puissent être installés dans l'appareil. Entre - temps, l'électronique doit ajouter plus de composants et de circuits à la carte de circuit pour répondre aux exigences d'amélioration des performances. La réduction de la taille des composants PCB et l'augmentation du nombre de broches compliquent le problème en raison de la nécessité de concevoir des broches plus petites et un espacement plus étroit. Pour les concepteurs de PCB, cela équivaut à un sac de plus en plus petit qui contient de plus en plus de choses. Les méthodes traditionnelles de conception des circuits imprimés ont rapidement atteint leurs limites.

PCB through Hole under Microscope

Afin de répondre à la demande d'ajouter plus de circuits à une plus petite taille de carte de circuit, une nouvelle méthode de conception de carte de circuit - interconnexion haute densité (HDI) est apparue. La conception HDI utilise une technologie de fabrication de circuits imprimés plus avancée avec une largeur de ligne plus petite et des matériaux plus minces, ainsi que des trous aveugles percés au laser et des trous ou micropores enfouis. En raison de ces caractéristiques de haute densité, plus de circuits peuvent être placés sur des cartes plus petites et fournir des solutions de connexion viables pour les circuits intégrés Multi - broches.

L'utilisation de ces perforations à haute densité offre plusieurs autres avantages:

Canaux de câblage: des canaux de câblage supplémentaires ont été créés dans la conception parce que les trous aveugles et les trous encastrés et les micro - trous ne pénètrent pas la pile de couches. En plaçant stratégiquement ces différents trous de travers, les concepteurs peuvent acheminer l'équipement avec des centaines de broches. Si vous n'utilisez que des trous de travers standard, les appareils avec tant de broches bloquent généralement tous les canaux de câblage interne.

Intégrité du signal: de nombreux signaux des petits appareils électroniques ont également des exigences particulières en matière d'intégrité du signal, et les trous de travers ne peuvent pas satisfaire à ces exigences de conception. Ces trous peuvent former des antennes, introduire des problèmes EMI ou affecter la trajectoire de retour du signal pour les réseaux critiques. L'utilisation de trous aveugles et encastrés ou de micro - trous élimine les problèmes potentiels d'intégrité du signal causés par l'utilisation de trous.

Pour mieux comprendre ces trous de travers mentionnés ci - dessus, regardons les différents types de trous de travers et leurs applications dans la conception haute densité.

La liste des trous de travers dans l'outil de conception de PCB montre différents types et configurations de trous de travers

Types et structures de trous interconnectés à haute densité

Un trou à travers est un trou sur une carte de circuit qui relie deux ou plusieurs couches empilées. Typiquement, un trou à travers transmet un signal transporté par une trace d'une couche de la planche à la trace correspondante sur l'autre couche. Afin de transmettre le signal entre les couches traces, les trous de travers sont métallisés pendant la fabrication. Les dimensions des trous de travers et des Pads varient selon l'application. Les plus petits trous de passage sont utilisés pour le câblage des signaux, tandis que les plus grands trous de passage sont utilisés pour le câblage de l'alimentation électrique et de la mise à la terre, ou pour aider à dissiper la chaleur des dispositifs de surchauffe.

Différents types de trous de travers sur la carte de circuit

Trou de travers: le trou de travers est un trou de travers standard et est utilisé dans les circuits imprimés recto - verso depuis sa première introduction. Percer et galvaniser mécaniquement sur toute la carte de circuit. Cependant, le diamètre du trou que le foret mécanique peut percer est limité en fonction du rapport d'aspect du diamètre du foret à l'épaisseur de la plaque. En général, le diamètre du trou de travers ne doit pas être inférieur à 0,15 MM.

Trous de passage aveugles: Comme les trous de passage, ces trous de passage sont forés mécaniquement, mais avec l'augmentation des étapes de fabrication, seule une partie de la carte de circuit est forée à partir de la surface. Les trous aveugles sont également limités par la taille des trous de forage; Cependant, selon le côté de la carte, nous pouvons câbler au - dessus ou au - dessous des trous aveugles.

Trou de travers enfoui: Comme le trou de travers aveugle, le trou de travers enfoui est un trou de forage mécanique, mais il commence et se termine à la couche intérieure de la carte de circuit, pas à la surface. En raison de la nécessité d'être enfoui dans l'empilement de la dalle, ces trous de travers nécessitent des étapes de fabrication supplémentaires.

Micropore: le trou est ablé par laser et son diamètre est inférieur à la limite de 0,15mm du forage mécanique. Comme les trous de travers ne couvrent que deux couches adjacentes de la plaque, leur rapport d'aspect rend les trous disponibles pour le placage beaucoup plus petits. Les micropores peuvent également être placés sur la surface ou à l'intérieur de la carte de circuit. Les micropores sont généralement remplis et plaqués et sont essentiellement dissimulés, de sorte qu'ils peuvent être placés dans des boules de soudage d'assemblage montées sur la surface d'un assemblage tel qu'un réseau de grilles à billes (BGA). En raison du petit diamètre du trou, le disque de soudure nécessaire pour le micro - trou est également beaucoup plus petit que le trou de travers normal, environ 0300 MM.

Micropore typique pour les conceptions à haute densité

Les différents types de trous de travers décrits ci - dessus peuvent être configurés pour fonctionner ensemble selon les exigences de conception. Par exemple, les micropores peuvent être empilés avec d'autres micropores ou à travers des trous enfouis. Ces trous de travers peuvent également être décalés. Comme nous l'avons mentionné précédemment, des micropores peuvent être placés dans le PAD pour les fils de plomb des assemblages montés en surface. La congestion du câblage est encore atténuée par l'élimination de la trace traditionnelle du PAD de montage de surface au trou de ventilateur. Les différents types de trous de travers décrits ci - dessus peuvent être utilisés dans la conception HDI. Ensuite, regardons comment les concepteurs de PCB gèrent efficacement l'utilisation des trous.

Gestion des trous à haute densité dans les outils Cao de conception de PCB

Bien qu'il n'y ait que quelques types de trous de travers disponibles: PCB board Conception, Il existe de nombreuses façons de créer différentes tailles et formes. Les trous de travers pour les connexions d'alimentation et de mise à la terre sont généralement plus grands que les trous de travers pour le câblage conventionnel, En plus des trous de travers placés au bas d'un grand assemblage BGA avec des centaines de broches. Pour ça., En plus des Pads BGA, des micropores peuvent être nécessaires dans les Pads de montage de surface.. Les plus grands composants bénéficieront de l'utilisation de micropores, Les micropores ne conviennent pas aux assemblages de montage de surface classiques avec moins de broches; Ce câblage recommande l'utilisation de trous de travers standard. Ces trous sont plus petits que les trous d'alimentation et de mise à la terre, Et plus pour dissiper la chaleur. En outre, Des trous aveugles et enfouis de différentes tailles peuvent être utilisés. De toute évidence,, Dans la conception HDI, Facilement submergé par les nombreux trous de travers différents nécessaires pour répondre à toutes les exigences de conception. Et les concepteurs peuvent suivre certains de ces trous, Avec l'augmentation de la taille du trou de travers, le trou de travers devient de plus en plus difficile à gérer. Le concepteur ne doit pas seulement gérer tous ces trous, Mais dépend de la surface de la carte, Différents trous de travers peuvent être utilisés sur le même réseau. Par exemple:, Le signal d'horloge peut être tiré de la goupille BGA par un micro - trou dans le PAD SMT, Mais il retourne ensuite au trou enfoui dans la section suivante de la piste. Mais pour ce réseau,, N'utilisez pas de trous de travers traditionnels, Parce que les parois supplémentaires du baril peuvent être PCB board.