Teknik PCB - PCBA: Prinsip pemprosesan melalui dalam pad

Vias-in-pad atau vias-on-pad adalah sakit kepala yang sangat bagi pemasangan PCB dan pembuatan tumbuhan, terutama apabila vias ditempatkan pad a pads BGA (Ball Grind Array), tetapi unit rancangan sering memaksa kilang pemasangan mengikut sut berdasarkan ruang rancangan yang tidak mencukupi atau sebab-sebab lain yang tidak dapat dibatalkan.

Sebenarnya, dengan peningkatan produk elektronik, ketepatan papan sirkuit semakin meningkat, dan bilangan lapisan semakin meningkat. Oleh itu, banyak reka-reka PCB dan jurutera wayar (CAD layout engagers) meletakkan lubang melalui pads askar, terutama bola. Pad BGA yang kecil tidak mempunyai banyak ruang untuk botol.

Namun, meletakkan vias pada pads tentera menyimpan ruang pada papan sirkuit, tetapi ia adalah bencana untuk SMT dan jurutera penghasilan, kerana ia mungkin menyebabkan masalah kualiti berikut. Tidak pasti, RD sendiri yang kembali ke karbin pada akhirnya:

1. Jika melalui ditempatkan pad a pad tentera BGA, ia mungkin akan membentuk kepala-dalam-bantal (kesan bantal atau kesan kepala ganda) atau gelembung di dalam bola tentera (gelembung).

Kerana pasta solder dicetak pada lubang melalui, udara akan ditutup dalam lubang melalui. Apabila papan sirkuit mengalir melalui zon suhu tinggi bakar, udara dalam lubang melalui akan berkembang kerana panas dan cuba untuk melarikan diri. Udara yang tidak keluar akan membentuk lubang (kosong/gelembung) dalam bola askar BGA, dan dalam kes-kes yang berat, ia mungkin menyebabkan kepala dalam bantal.

2. Apabila udara yang berkumpul di lubang melalui mengalir melalui oven reflow (oven reflow), udara akan dikembangkan secara panas dan ada bahaya untuk keluar gas.

Ini biasanya berlaku dalam profil reflow yang tidak sah. Apabila suhu meningkat terlalu cepat, udara berkembang dengan cepat, dan gas tidak dapat melarikan diri secara efektif, dan akhirnya ia akan meledak keluar dari bola askar.

3. Pasta askar akan mengalir ke dalam lubang melalui kerana berkaitan dengan kapilari, yang menyebabkan jumlah tin yang tidak cukup yang mesti ditetapkan dalam kenalan atau kekurangan askar, dll.; atau bahkan mengalir ke sisi bertentangan papan, menyebabkan sirkuit pendek.

Namun, kerana rancangan produk PCB semakin kecil dan semakin kecil, jurutera bentangan PCB telah mencapai titik di mana mereka perlu membandingkan wilayah papan sirkuit PCB, dan kadang-kadang perlu ada ruang untuk kompromi. Oleh itu, ada beberapa kaedah alternatif untuk menangani lubang melalui pads askar. Figur berikut menunjukkan lima jenis lubang melalui A hingga E dan kesan mereka pada proses SMT:

Lima desain vias-in-pad

A) Via tidak diproses sama sekali.

Ini seharusnya tidak diterima oleh jurutera penghasilan, kerana tin akan mengalir melalui lubang ini selepas dipanas, menghasilkan tidak cukup tentera, tentera kosong dan fenomena lain yang tidak diinginkan, dan jumlah tin benar-benar tidak boleh dikawal, dan ia mungkin mempengaruhi bahagian-bahagian di sisi lain papan. Kerana litar pendek.

C) Lubang buta.

Ia hampir tidak boleh digunakan, tetapi masih ada risiko besar. Jumlah tin boleh dikawal, tetapi apabila pasta solder menutupi lubang setengah terkubur, udara akan ditutup dalam lubang setengah terkubur. Apabila papan sirkuit melewati oven reflow (reflow) Setelah pemanasan, udara akan meletup pasta askar disebabkan pengembangan, atau membentuk saluran pelarian. Penggunaan jangka pendek mungkin bukan masalah, tetapi selepas penggunaan jangka panjang, ia mungkin perlahan-lahan pecah dari saluran melarikan diri, menghasilkan kenalan yang tidak baik.

B) dan D) adalah yang terbaik melalui desain.

Tiada lubang pada pad paste askar untuk mempengaruhi jumlah paste askar, dan tiada gelembung tambahan terbentuk.

E) Ia boleh digunakan, tetapi harga lebih mahal.

Proses elektroplating tembaga boleh ditambah selepas proses papan sirkuit untuk mengisi lubang setengah-terkubur atau lubang melalui. Lubang penuh akan tenggelam sedikit, jadi mereka mesti dikawal dalam saiz tertentu, terutama jarak 0.5 mm. Papan BGA. Perhatian: Papan proses ini biasanya meningkatkan harga sekitar 10%.

Dalam beberapa wayar BGA, untuk meningkatkan kekuatan pad tentera yang terpasang pad a papan sirkuit, lubang melalui direka di tengah pad tentera BGA dan lubang melalui dipenuhi tembaga, yang sama dengan memukul ribut pada pad tentera untuk meningkatkan kekuatannya.

Berikut adalah contoh bagi pad pendaratan sementara QFN yang baru-baru ini dipadam. Hari ini, kebanyakan QFN digunakan sebagai pengendali kuasa, jadi keperluan mendarat dan penyebaran panas sangat tinggi. Kepadatan melalui lubang seperti ini boleh digunakan secara langsung. Nasib pencetakan tekanan tentera adalah keputusan yang sangat pelik akan berlaku.

"Ini adalah rancangan terburuk. Lubang melalui ditempatkan secara langsung pada pad QFN mendarat panas-dissipating, dan jumlah tin tidak dapat dijamin dalam penghasilan, dan oleh itu, tentera yang baik tidak dapat dijamin. Ini juga rancangan buruk, tetapi beberapa lubang melalui telah ditutup dengan cat hijau (topeng), tetapi masih ada beberapa melalui lubang yang tidak terpaut. Rancangan ini hampir tidak diterima, hanya lubang melalui tengah ditinggalkan tanpa lubang plug, dan diameter lubang juga dikurangi.

Ini adalah rancangan terburuk PCB melalui lubang. Lubang melalui ditempatkan secara langsung pada pad mendarat panas-dissipating QFN, dan jumlah tin tidak dapat dijamin dalam penghasilan, dan oleh itu, tentera yang baik tidak dapat dijamin. Ini juga merupakan rancangan buruk melalui lubang, tetapi beberapa lubang melalui telah ditutup dengan cat hijau (topeng), tetapi masih ada beberapa melalui lubang yang tidak terpaut. Rancangan ini melalui lubang hampir tidak diterima, hanya tengah melalui lubang tidak dipaut, dan diameter lubang juga dikurangkan.