Структура отверстий печатных плат
Рис. 1 Микроотверстия относительно сквозных отверстий
Введение
Одним из крупнейших вызовов, с которым столкнулись
DFM
Дизайн для производства (DFM) определяется как практика конструирования ПП, не только удовлетворяющая процессу сборки у клиента, но также и возможностям процесса производства платы при наименьшей возможной стоимости. Хотя это и не заменяет раннее проектирование и взаимодействие с изготовителем печатных плат, будут предложены советы, помогающие успешному конструированию (design for success).
Микроотверстия
Одно из наиболее важных технологических достижений, выявившего высокоплотные межсоединения (HDI), стала разработка микроотверстия: очень малого отверстия (обычно 0.15 мм и менее), соединяющего только определённые слои либо как переходные (bured) или как глухие (blind) отверстия. Это представляет исключительно новый путь получения электрических соединений между слоями платы. Обычная технология ПП использовала сквозные отверстия (through holes), которые, по определению, просверливаются насквозь в ПП, соединяя два внешних слоя со всеми внутренними слоями. Возможность соединить только определённые площадки на определённых слоях значительно увеличивает необходимые площади для конструирования ПП, допуская гораздо большую плотность на малом пространстве. На рисунке 1 показаны сквозные, переходные и глухие отверстия.
Типы микроотверстий
- Глухое отверстие: используется для соединения одного поверхностного слоя по крайней мере с одним внутренним слоем.
- Переходное отверстие: используется для создания межсоединений внутренних слоёв без контакта с внешними слоями.
- Отверстие в площадке: тип глухого отверстия, в котором отверстие просверливается в площадке поверхностного монтажа (SMT), устраняя необходимость прокладки проводника и площадки отверстия от каждой площадки SMT.
- Заполненные отверстия: полностью заполненное микроотверстие проводящей или непроводящей пастой. Проводящее заполнение обычно используется для рассеивания тепла, а непроводящее — для чёткой фиксации теплового расширения подложки.
Формирование микроотверстия
Микроотверстия могут быть получены несколькими способами, преимущественно механическим сверлением, лазерным сверлением и последовательным наслоением.
- Механическое сверление: используется обычное оборудование для сверления механически получая отверстия, которые ограничены размером 0.15 мм и зависят от необходимой глубины.
- Лазерное сверление: специальное оборудование для сверления, использующее лазер для образования отверстия, которое может достигать в диаметре до 0.025 мм.
- Последовательное наслаивание: процесс, где микроотверстия просверлены через вспомогательную панель слоёв, необходимых соединить отверстием, которые могут потребовать наслоения, металлизации, заполнения и выравнивания (рисунок 2).
Рис. 2 Послойное наращивание
Штабелированные и шахматные отверстия
- Штабелированные (staked): электрически связанные микроотверстия и штабелированные строго вертикально друг над другом через различные слои ПП.
- Шахматные (staggered): электрически связанные микроотверстия и смещённые одно относительно другого через различные слои ПП (рисунок 3).
Рис. 3 Шахматные и штабелированные микроотверстия
Отверстие в площадке
Процесс получения отверстия в площадке позволяет разместить отверстия в пределах поверхности плоских площадок ПП, металлизируя их, заполняя их различными типами наполнителей, закрывая их и, окончательно, металлизируя их. Обычно, отверстие в площадке это — 10−12 ступенчатый процесс, требующий специального оборудования и опытного персонала. Отверстие в площадке — часто оптимальный выбор для высокоплотных ПП, т. к. упрощает управление теплопередачей, уменьшает необходимые размеры и обеспечивает один из коротких путей обхода ёмкостей для высокочастотного конструирования (рисунок 4).
Рис. 4 Отверстие в площадке
Понимание движителей стоимости в производстве ПП и ранняя взаимосвязь конструктора и производственника являются критичными элементами, ведущими к высокоэффективной разработке процесса. Следование руководству DFM является первым шагом для начала.
**************************
Компания «БалтМедиа Партнёр» индивидуально с заказчиком подбирает необходимое оборудование, эффективно выстраивая технологический процесс, сопровождая его поставками расходных и базовых материалов.
Для совместной работы используется следующий контакт:
Тел. +7 (921) 895−1422, (921) 994−9502
Электронная почта: office@bmptek.ru
Управляющий проекта — Алексей Леонов
