Üzerindeki geçiş delikleriyüksek frekans kuruluonbinlerden onbinlere kadar değişebilir. Kablolamaya katılmazlar ancak genellikle tüm kartın güvenilirliği ve sinyal kalitesi arasında 'görünmez dönüm noktası' görevi görürler. İster yağı kapatmak ister deliği tıkamak olsun, fark sadece isimdeki tek bir karakter değildir.
|
Tuzaklardan kaçınma hatırlatması 1: Geçme deliklerinde Via özelliğinin yanlış kullanımı doğrudan kaynak hatasına neden olur Dosyayı PADS veya Protel kullanarak fabrikaya aktarın ve yağı kaplarken plug-in deliklerinin özellik tanımlarını delik delik kontrol ettiğinizden emin olun. Pad özellikleriyle tasarlansaydı Eklenti deliği yanlışlıkla Via özelliğine ayarlandı. Levha fabrikası, deliğin yağla kaplanması genel sürecini izleyecek ve takma deliğinin yüzeyini yeşil yağla kaplayacaktır. Geçme deliklerinin temel gereksinimi, yüzeye kalay ve açıkta kalan bakırın püskürtülmesidir. Tamamen yeşil yağla kaplandıktan sonra bileşenlerin pimleri lehimlenemez, bu da arz ve talep tarafları arasında kolayca süreç anlaşmazlıklarına yol açabilir. Sipariş vermeden önce, kaynaktan gelen bu tür düşük seviyeli hataları önlemek için tasarım dosyasını açıp tüm eklenti deliklerinin özelliklerinin Via değil Pad olduğunu tek tek doğruladığınızdan emin olun.
Birçok mühendis açık delik kapak yağı için sipariş verir, ancak nitelik tanımının ters yanlış anlaşılmasını gözden kaçırır: Via özniteliğiyle tasarlanması gereken sıradan iletken açık deliği Pad özniteliğine yanlışlıkla ayarlarlar. PCB endüstrisindeki genel kural, Pad özelliklerine sahip deliklerin, doğrudan lehim maskesi açıklığı ve yüzeye kalay püskürtme ile bakır yüzeyi tamamen açığa çıkararak varsayılan olarak geçmeli delikler olarak değerlendirilmesidir. Bu, açıkça "tüm deliklerin yağla kaplanmasını" talep ettiğiniz bir durumla sonuçlanacaktır, ancak aldığınız karttaki iletken deliklerin tümü açıkta bakır pencerelerdir ve bu, "süreç anlayışındaki sapmalar" nedeniyle iki taraf arasında kolayca anlaşmazlıklara yol açabilir. Genel olarak doğru olan mantık, yalnızca katmanlar arası iletim için kullanılan ve kaynak gerektirmeyen tüm iletken deliklerin eşit şekilde Via özelliğine ayarlanması gerektiği ve kart fabrikasının bunları delik yağı gereksinimlerine göre lehim maskesi ile kaplayacağıdır. |
İlk önce nesneyi netleştirin: aracılığıyla ve "koruma yoluyla"
Via, farklı katmanlardan gelen kabloları bağlamak için kullanılan PCB üzerindeki metalize bir deliktir. Yapısına göre mühendislik alışkanlıkları üç kategoriye ayrılabilir:
Through Via: Yukarıdan aşağıya doğru panelin tüm kalınlığı boyunca uzanır ve en yaygın olarak kullanılır;
Kör Yol: Panelin tamamına nüfuz etmeden yüzeyden iç katmana kadar delik açın.
Gömülü Yol: İç katmanların arasında bulunur ve dışarıdan tamamen görünmez.
Delme ve elektrokaplama sonrasında, deliğin duvarına yalnızca bir kat bakır kaplandı ve deliğin iç kısmı bir boşluk olarak kaldı. Bu boşluk tedavi edilmezse daha sonraki bir dizi süreçte sorun yaratmaya devam edecektir:
Lehim maskesi sırasında mürekkep deliklere akarak yüksek sıcaklıklarda buharlaşan ve kabarcıklanan kalıntılar oluşturur;
Kalay püskürtürken (sıcak hava tesviye), deliğin içine kalay dökülür, deliği tıkar veya kalay boncuklarını gizler;
SMT yeniden akışlı lehimleme sırasında, lehim pedinin yanındaki lehim pastası delik boyunca "emilir"; bazı durumlarda daha az lehim vardır ve diğerlerinde kısa devre vardır;
Nem, akı kalıntısı ve aşındırıcı gazlar tahtanın iç kısmına deliklerden girerek uzun vadeli güvenilirlik tehlikelerini ortadan kaldırır.
Önemli bir fark: mühürlemek veya doldurmak
1. Delik kapağı yağı: deliği doldurmadan contalayın
Yalıtkan bir koruyucu katman oluşturmak için lehim halkasını ve kanalın delik açıklığını lehim maskesi mürekkebiyle (genellikle "yeşil yağ" olarak bilinir) kapatın, ancak delik doldurulmadan hala içi boştur.
Özellikler: En basit süreç ve en düşük maliyet, çoğu için varsayılan seçeneklerdir.PCB fabrikalarıBunlar genellikle düzenli alıntılara dahil edilir.
Doğal fenomen: "deliğin sararması/kırmızılığı". Mürekkep sıvı olduğundan, yüksek sıcaklıkta kürleme sırasında deliğin merkezinden aşağı akarak delikteki mürekkep katmanının incelmesine ve temel rengin ortaya çıkmasına neden olur. Bu, sektörde yaygın olarak kabul edilen yağ kapatma işleminin doğal bir özelliğidir.
Açıklık kısıtlaması: Açık delik çok büyük olmamalıdır ve endüstri genellikle 0,5 mm'yi aşmamayı tavsiye eder, aksi takdirde delik yağı kapatamayabilir ve hatta ışık iletmeyebilir.
-
2. Açık delik tapası: Deliği doldurun
Tapa deliği, deliğin içini doldurarak deliğin tahta yüzeyiyle mümkün olduğunca aynı hizada olmasını sağlayan bir dolgu malzemesidir. Mühendislikte en az iki tür ayırt edilmelidir: -
Mürekkep tapası deliği (lehim maskesi tapa deliği): Lehim maskesi işleminde delik, lehim maskesi mürekkebi ile doldurulur ve muayene için görsel bir kriter olarak "ışık deliğinden beyaz ışık geçmemesi" yaygın olarak kullanılır. Maliyeti reçine tapa deliklerinden daha düşüktür, bu da onu BGA alanları için "en düşük eşik" koruma çözümü haline getirir.Reçine tapa deliği: Geçiş deliğini özel epoksi reçineyle doldurun, sertleştikten sonra düz bir şekilde taşlayın; yüzey bakırla elektrolizle kaplanabilir veya lehim maskesi ile kaplanabilir. Yüksek doldurma dolgunluğu, iyi yüzey düzlüğü, daha güçlü ısı ve nem direnci ve kimyasal korozyon direnci, HDI, BGA ve yüksek güvenilirlik senaryoları için yaygın tercihlerdir.
Yağ kapağından en büyük farkı, yağ kapağının sadece delik açıklığını kapatması ve tapa deliğinin deliğe takılması gerekmesidir.
Yüksek frekanslı senaryolara yerleştirildiğinde bu fark daha da artacaktır
Sadece normal bir dijital devre ise, onu yağla kaplamak genellikle yeterlidir. Ancak yüksek frekans/yüksek hız alanına girildiğinde, işleme yöntemlerinin etkisi önemli ölçüde artacaktır; anahtar kelime şu üç kelimedir: empedans süreksizliği, dielektrik düzensizlik ve artık yığın rezonansı.
1. Geçiş delikleri doğası gereği empedans süreksizlikleridir
Yüksek frekanslarda (genellikle birkaç yüz MHz'e ulaştığı kabul edilir veya yükselen kenar iletim hattı etkilerini dikkate alacak kadar dik olduğunda), yolların artık ideal "kablo konnektörleri" olarak kabul edilmesi mümkün değildir. Esasen iletim hattının küçük bir bölümünde ilave parazit kapasitansı ve endüktansı olan bir yapıdır:
Parazit kapasitansı sinyal yükselme süresini uzatabilir ve yerel empedansı düşürebilir;
Parazitik endüktans bypass etkisini zayıflatabilir ve yerel empedansı artırabilir.
İkisinin birleşimi, kanalda bir empedans mutasyonu oluşturur, bu da sinyal yansımasına, çınlamaya ve göz diyagramının bozulmasına neden olur. Frekans ne kadar yüksek ve kenar ne kadar dik olursa, etki de o kadar önemli olur ve göz ardı edilemez.
2. Kaplama yağı: boşluklar ve düzgün olmayan ortamlar
Yağ kapağı deliğinin içi hava ile doldurulur. Havanın dielektrik sabiti 1'e yakındır ve bu, çevredeki panellerden önemli ölçüde farklıdır; Ek olarak, delik açıklığında eşit olmayan mürekkep kalınlığı, delik boyunca eşit olmayan ve dengesiz bir ortam ortamına neden olur. Yüksek frekanslar için bu şu anlama gelir:
Yolun etrafındaki eşdeğer dielektrik ortam süreçle birlikte dalgalanarak empedans tutarlılığının sağlanmasını zorlaştırır;
Deliğin içindeki boşluk, belirli bir frekans noktasında rezonansa katılabilir ve artık yığın ne kadar uzun olursa, o kadar belirgin olur.
3. Tapa deliği: Ortam daha düzgündür ancak "ne doldurulacağı" çok önemlidir
Boşluk doldurulduktan sonra, açık delik alanındaki ortam daha sürekli ve yapısal olarak kararlı hale gelir; bu, empedans tutarlılığı ve mekanik güvenilirlik açısından faydalıdır; BGA, tepsi delikleri ve diğer senaryolar için aynı zamanda yüzey düzgünlüğü ve lehim pastası kaybının önlenmesi sorunlarını da aynı anda çözebilir.
--Dolgu malzemesinin dielektrik özellikleri alt tabakaya uygun olmalıdır. Tapa deliği reçinesinin dielektrik sabiti genellikle 3,0-4,5 aralığındadır ve yüksek frekanslı özel reçineler genellikle yeterince düşük dielektrik kayıp tanjantı gerektirir. Sıradan malzemeler kullanılırsa, kanalda yeni dielektrik kayıplara ve uyumsuzluklara neden olabilir.
4. Lehim maskesi mürekkebinin kendisini göz ardı etmeyin
İster yağ kaplamada ister tıkamada lehim maskesi mürekkebi kullanılır. Ve mürekkep "elektriksel olarak mevcut değil":
Sıradan yeşil lehim maskesinin kayıp faktörü (Df) kabaca 0,02-0,03 aralığındadır ve bu, yüksek frekanslarda önemli kayıplara neden olabilir;
Bu nedenle, ultra yüksek frekanslı tasarımlarda sıklıkla düşük kayıplı lehim maskesi mürekkebi kullanılır ve hatta anahtar mikroşerit hatlarında yerel lehim maskesi pencereleri bile yapılır.
Başka bir deyişle, yüksek frekanslı kart üzerindeki yolu kaplayan yağ tabakasının kendisi de sinyal yolu ortamı ortamının bir parçasıdır.
5. Kalıntılar: Yüksek frekanslı yolların bir başka 'görünmez katili'
Yüksek frekanslı ve yüksek hızlı çok katmanlı kartlar için, geçiş delikleri - saplama yoluyla dikkate alınması gereken başka bir konu daha vardır. Açık deliklerin yalnızca belirli katmanlara bağlanması gerekir ve kullanılmayan bakır sütunlar, belirli frekanslarda rezonansa giren asılı "antenler" haline gelir, yansımayı ve kaybı artırır. Mühendislik müdahale yöntemleri arasında arkadan delme, kör gömülü delikler ve tavadaki delikler bulunur. Bu aynı zamanda yüksek frekanslı, yüksek hızlı kartların delik işleme konusunda neden sıradan kartlara göre çok daha katı gereksinimlere sahip olduğunu da açıklıyor.
Nasıl seçilir: uygulanabilir bir yargılama mantığı
Genel olarak, açık delik işleme yöntemlerinin seçimine üç boyuttan yaklaşılabilir:
Geçiş, BGA'nın alt kısmında bulunan lehim pedine yakın mı, yoksa geçiş deliğinde mi?
Evet → Tıkama deliklerine öncelik verin (koşullar izin verdiğinde reçine tıkama deliklerini seçin)
Hayır → Sonraki adıma git
2. Yüksek frekanslı, yüksek hızlı ve yüksek güvenilirliğe sahip bir uygulama mı?
Evet → Yağ veya yüksek kaliteli tapa deliklerini kapatın, pencereleri açmaktan kaçının ve mümkün olduğunca empedans tutarlılığını sağlamaya çalışın
Hayır → Geleneksel yağ kapağı yeterlidir
3. Son derece maliyet odaklı mı ve süreç riski kontrol edilebilir mi?
Evet → Yağ kapağı varsayılan olarak kullanılıyor, pencereleri açarken dikkatli olun
Hayır → Yağ sızdırmazlığına öncelik verin, kilit alanlarda yerel tapa delikleri bulunur
Tek cümlelik özet: Yağı kaplamak çoğu proje için varsayılan en uygun çözümdür ve tapa delikleri BGA, disk delikleri, yüksek frekans ve yüksek hız, yüksek güvenilirlik ve diğer senaryolarda isteğe bağlı bir yükseltme çözümüdür. İkisi 'kim kimin yerini alıyor' değil, 'sahne bazında eşleştirme'.