Die Platine ist das Herzstück elektronischer und computergestützter Geräte. Diese Schaltung überträgt Signale von Bedienelementen an den Bildschirm. So befindet sich beispielsweise in Ihrem Smartphone eine Platine. Berühren Sie den Bildschirm, aktivieren Sie jedes Mal eines der Signale auf dieser Platine. PCB-Vias sind für die Funktion der komplexen Schaltkreise moderner Geräte unerlässlich. Unter den verschiedenen Arten von Durchkontaktierungen ist die Mikrodurchkontaktierung besonders wichtig.
Was ist eine Mikrovia?
Mikrovias sind die bemerkenswerte Komponente von hochdichten Verbindungsplatten. Es handelt sich um eine spezielle Art von Vias mit einer Größe von 150 Mikrometern oder weniger. Aufgrund ihrer geringen Größe bevorzugen Designer Mikrovias und verwenden sie in HDI-KartenDie Mikrovia benötigt im Vergleich zu anderen Vias auf der Platine deutlich weniger Platz. Bei einer Mikrovia verbindet eine Kupferbeschichtung die verschiedenen Lagen der Platine miteinander.
Arten von Mikrovias in Leiterplatten
Es gibt vier häufig verwendete Mikrovia-Typen: Blind-Mikrovias, vergrabene Mikrovias, gestapelte Mikrovias und versetzte Mikrovias. Sie können einzeln oder kombiniert verwendet werden, um die Dichte von Leiterplatten zu erhöhen.
Blinde Mikrovia
Wenn eine Mikrovia von der Außenschicht ausgeht und an einer Innenschicht endet, spricht man von einer blinden Mikrovia. Das bedeutet, dass sie nicht beide Schichten durchdringt. Durch die Verwendung einer blinden Mikrovia lässt sich die Drahtdichte auf Leiterplatten erhöhen.
Wenn Sie ein Signal von der Außenlage zur Innenlage leiten möchten, sind Blind Vias sehr nützlich. Sie bieten in diesem Szenario die kürzeste Distanz. Auf der HDI-Platine werden diese Mikrovias verwendet, um den Platz zu optimieren. Mehrschicht-EberdsWenn eine Platine beispielsweise vier Lagen hat, können Sie diese Durchkontaktierungen entweder auf den oberen beiden oder den unteren beiden Lagen platzieren.
Vergrabene Mikrovia
Eine Mikrodurchkontaktierung, die zwei innere Lagen einer Platine verbindet, wird als vergrabene Mikrodurchkontaktierung bezeichnet. Diese Durchkontaktierungen sind von der äußeren Lage aus nicht sichtbar. Wenn Sie also eine vergrabene Durchkontaktierung auf Ihrer Leiterplatte verwenden möchten, müssen Sie die innere Lage bohren, bevor Sie die äußere Lage aufbringen. Sie können zwei innere Lagen mithilfe einer vergrabenen Durchkontaktierung verbinden. Zum Bohren können Sie jedes mechanische Werkzeug verwenden. Die beste Alternative ist jedoch die Verwendung eines Lasers.
Vor dem Anbringen von Mikro-Vias auf einer Leiterplatte müssen Sie auf das Seitenverhältnis der Lochgröße achten.
Weiter lesen: Blind Via & Buried Via: Was'Was ist der Unterschied?
Gestapelte Microvias
Gestapelte Mikrovias ermöglichen vertikale elektrische Verbindungen über mehrere Leiterplattenlagen hinweg. Ein Loch wird durch eine Lage gebohrt, dann ein weiteres, ausgerichtetes Loch in die darunterliegende Lage. Die Löcher sind metallisiert und bilden so einen leitfähigen Pfad zwischen den Lagen. Dieser Stapelansatz ermöglicht hochdichtes Routing. Gestapelte Mikrovias sind entscheidend für HDI-Leiterplatten, die in Hochleistungsrechnern, Kommunikationssystemen und IC-Verpackungsanwendungen zum Einsatz kommen, die eine enorme Schaltungsdichte auf begrenztem Raum erfordern.
Versetzte Mikrovias
Versetzte Mikrovias sind eine Methode im High-Density-Interconnect-(HDI)-Leiterplattendesign, bei der Mikrovias (winzige Bohrungen für elektrische Verbindungen zwischen den Lagen) nicht direkt übereinander, sondern versetzt angeordnet sind. Diese Anordnung verbindet abwechselnde Lagen und erhöht die Zuverlässigkeit der Leiterplatte durch Reduzierung von Spannungen und Beschädigungspotenzial. Versetzte Mikrovias erleichtern komplexes Routing in mehrlagigen Leiterplatten und ermöglichen dichtere Schaltungsdesigns ohne Beeinträchtigung der strukturellen Integrität oder Funktionalität der Leiterplatte, was für moderne elektronische Geräte entscheidend ist.
Weiter lesen: Gestapelte Vias vs. versetzte Vias: Was ist der Unterschied?
Wofür werden Microvias verwendet?
Betrachten Sie die aktuellen Trends der Elektronik- und Computerbranche. Beide Branchen suchen nach leichteren, kleineren und zuverlässigeren elektronischen Geräten. Das bedeutet, dass neben den Funktionalitäten auch das Erscheinungsbild berücksichtigt wird. Darüber hinaus ist die Leistung der entscheidende Faktor, um ein Gerät in den Trend zu bringen.
Um ein Gerät leichter und kleiner zu machen, müssen die Leiterplatten immer kleiner und leichter werden. Mit riesigen Leiterplatten ist es unmöglich, ein intelligentes Gerät zu entwickeln. Zudem verbrauchen riesige Schaltkreise mehr Energie. Das wiederum führt zu einer geringeren Batterielebensdauer. Alle Branchen streben einen möglichst geringen Batterieverbrauch an. Kleinere Schaltkreise sind daher in dieser Situation praktisch.
Darüber hinaus erzeugen kleine Schaltkreise weniger Wärme. Der Batterieverbrauch ist also auch hier gering. Darüber hinaus bieten diese kleinen Schaltkreise eine hervorragende Leistung. Die Leistung Ihres Smartphones ist der Beweis! Um die Funktionalität einer Schaltung zu erhöhen, benötigen Sie einen komplexen Routing-Mechanismus. Es entstanden kleinere Leiterplatten wie: Ball-Grid-Arrays aufgrund der höheren Anzahl von Ein- und Ausgängen. Das bedeutet, dass Sie bei einer Erhöhung der E/As die Anzahl der Leiterbahnen auf denselben Platinen erhöhen müssen.
Um solche Probleme zu lösen, haben Forscher verschiedene Lösungen entwickelt. Eine davon war der Einsatz von hochdichter Verbindungstechnologie mit Mikrovias. Durch die Verwendung vieler Vias kann die Leiterplatte mehr Leiterbahnen tragen. Mehr Leiterbahnen bedeuten eine dichtere Platzierung verschiedener Komponenten. Der Hauptzweck von Mikrovias ist die Erhöhung der Dichte der Leiterplatte. Die Kombination aus Mikrovias und HDI-Technologie ermöglicht die Platzierung von sechs Komponenten auf einer Fläche. Zuvor konnten mit herkömmlichen Methoden nur vier Komponenten transportiert werden.
Warum ist Microvia besser als andere Via-Typen?
Die Herstellung von Leiterplatten ist ein kostspieliger Prozess. Dieser Prozess wird deutlich teurer, wenn komplexe Schaltungen erstellt werden müssen. Daher ist es eine Tatsache, dass jede Schicht auf der Leiterplatte hohe Kosten verursacht. Mit zunehmender Anzahl von Schichten steigen daher auch die Kosten der Leiterplatte.
Sie können Microvias verwenden, um herkömmliche Durchgangslöcher zu ersetzen. „Durchgangsloch“ ist ein gebräuchlicher Begriff. Wenn wir von Durchkontaktierungen sprechen, meinen wir normalerweise Durchgangslöcher.
Was würde passieren, wenn Sie Durchkontaktierungen durch Mikrodurchkontaktierungen ersetzen? Dadurch verringert sich die Anzahl der Schichten, was wiederum zu geringeren Herstellungskosten führt.
Darüber hinaus kann ein kleiner Austausch nicht nur die Kosten senken, sondern auch die elektrischen Eigenschaften der Leiterplatte verbessern. Im Zeitalter der Technologie setzen die Menschen auf kleinere und leichtere Geräte. Daher sind hochdichte und mehrschichtige Leiterplatten heutzutage gefragt.
Neben den Funktionalitäten nutzen Microvias den minimalen Platz auf der Platine. Darüber hinaus bestehen sie nur aus zwei oder drei Lagen. Daher räumt der Hersteller diesen Vias Priorität ein.
Darüber hinaus sind Mikrovias in einer Vielzahl von Mustern und Materialien erhältlich. Das macht diese Technologie zu einer der besten Optionen für komplexe Leiterplatten. Beispiele hierfür sind versetzte Vias, Via-in-Pad-Vias und nichtleitende Vias. Darüber hinaus umfasst die Technologie auch abgesteckte, versetzte und kupfergefüllte Materialien.
Durch den Einsatz gestapelter Mikrovias lässt sich das Routing über mehrere Lagen in Anwendungen mit mehr als drei Lagen optimieren. Darüber hinaus bietet es eine integrierte Wärmeregulierung.
Fazit
Die Verwendung von Microvia ist unerlässlich, da die Elektronik schrumpft und die Dichte zunimmt. Das richtige Design und die Herstellung dieser winzigen Verbindungsdurchkontakte sind entscheidend für die Leistung und Zuverlässigkeit der Leiterplatte. Wenn Ihnen das interne Know-how fehlt, könnten sich Beratungsspezialisten als von unschätzbarem Wert erweisen. MOKO Technology bietet integrierte Dienstleistungen für PCB-Design und -Fertigung an. Wir begleiten Kunden durch die Implementierung von Microvia, um Verbindungen mit hoher Dichte zu optimieren. Fühlen Sie sich frei, Kontakt aufnehmen um ein kostenloses Angebot zu erhalten.
