Heb je ooit de behuizing van een kapotte smartphone of smartwatch opengemaakt? Zo ja, dan ben je bekend met de kleine circuits die in zulke kleine apparaten zitten. Verschillende elektronische componenten worden met de dag kleiner. De prestaties van deze apparaten nemen echter dramatisch toe. Deze verandering is te danken aan de microvia-printplaat.
In dit informatieve artikel leert u over het ontwerp van microvia-PCB's en de kosten daarvan. Daarnaast leggen we de uitdaging ervan uit. Laten we eens kijken wat microvia-PCB's zijn en waarom ze kosteneffectief zijn.
Wat zijn de microvia PCB ?
Alle printplaten bevatten gestapelde pads met kleine gaatjes. Deze gaatjes staan op een of andere manier elektrisch met elkaar in verbinding voor de stroomdoorstroming. Deze geleidende gaatjes zijn via's.
Bepaalde producten, met name die welke worden gebruikt in de computerindustrie en de telecommunicatie, hebben een speciaal type printplaat met via's nodig. Dergelijke printplaten bevatten een groot aantal zeer dichte lagen met zeer kleine via's om de functionaliteit te verbeteren.
microvia Een PCB bestaat uit drie hoofdonderdelen:
- Doorlopende gaten: Deze microvias dringen door in alle lagen van de printplaat.
- Begraven via's: Dergelijke microvia's bevinden zich in de middelste lagen van de platen en hebben bovendien geen uitgang naar buiten.
- Blinde via's: Deze microvia's doordringen niet de hele printplaat, maar verbinden de buitenste laag wel met minstens één laag van de printplaat.
Ontwerpoverwegingen voor microvia-PCB's
Microvia PCB-ontwerpen hebben de hoogste bedradings- en paddichtheid in vergelijking met andere conventionele PCB's. Bovendien hebben ze kleinere ruimtes en spoorbreedtes.
De microvia-printplaat is extreem klein. Je kunt er dus de meest compacte ontwerpen mee maken. Bovendien kun je deze via's gebruiken tot een boordiepte van ongeveer 100 micrometer. Voor microvia-printplaten heb je een laserboor nodig. Dankzij de korte cilinder heb je dus geen problemen met verschillende uitzettingen. Deze technologie is dus betrouwbaarder dan through-hole via's.
Bij complexe printplaten raden verschillende experts microvia-oplossingen sterk aan. De deukjes die door de microvia ontstaan, verhogen op de een of andere manier het risico op voiding. U kunt dit echter eenvoudig onder controle houden met geschikte soldeeromstandigheden. Bovendien kan een extra opvulproces van de microvia het risico op deukjes verminderen. In deze situatie zult u meer moeten betalen.
Voor BGA's met een pitch van 0.65 micrometer zijn microvia's zeer geschikt. Mogelijk moet de spoorbreedte van de BGA worden teruggebracht tot 90 micrometer, of zelfs minder.
Bovendien heeft de BGA-pitch van 0.50 micrometer ook een microvia-printplaat nodig. Het kan nodig zijn om de padgrootte van de microvia's te verkleinen tot 75 micrometer.
Kostenoverweging voor microvia-PCB
Microvia's zijn zeer klein en worden gebruikt om lagen met een hoge dichtheid te verbinden. Volgens IPC-normen moeten deze via's een diameter hebben van 150 micrometer of kleiner. Microvia-printplaten zijn zeer nuttig voor het maken van compacte printplaten. Deze printplaten zijn om verschillende redenen erg duur. Ze bevatten bijvoorbeeld complexe schakelingen en compacte ontwerpen. Bovendien vereist de productie een complex opbouwproces.
Er zijn echter verschillende situaties waarin u microvia's kunt gebruiken om de kosten van printplaten te verlagen. Hier zijn een paar eenvoudige scenario's waarin u de totale productiekosten kunt verlagen:
- Verminder het aantal lagen om kosten te verlagen
Gebruik je through-hole via's in je ontwerp? Als het gebruik van de trace escape voor BGA niet soepel werkt, overweeg dan om het breakout-kanaal op de binnenste en onderste lagen te verbreden met blinde via's of microvia's.
- Elektrische lagen verwijderen
Microvia's hebben de kleinste afmetingen, wat zeer nuttig is om het routingkanaal te maximaliseren. Als u de elektrische laag verwijdert door microvia's te installeren op de plaats van through-hole via's, kunt u de kosten van printplaten verlagen. Door through-hole via's te vervangen door microvia's, wordt de laag verkleind. Als printplaten minder lagen hebben, betekent dit dat deze goedkoper zijn.
De uitdaging van microvia PCB-fabricage
Er zijn verschillende uitdagingen verbonden aan het fabricageproces van microvia's. Als u deze uitdagingen verkeerd aanpakt, kan dit leiden tot ICD's en defecten. ICD staat voor Interconnecting Defects. Deze defecten ontstaan in de buurt van de binnenste koperlaag. ICD's kunnen verschillende problemen veroorzaken, zoals open circuits en betrouwbaarheidsproblemen. Bovendien kunt u bij hoge temperaturen intermitterende problemen tegenkomen die kunnen leiden tot circuitstoringen.
Het detecteren van ICD's is een lastig proces. Ze werken namelijk prima tijdens het testproces. Problemen kunnen worden opgespoord tijdens de montage of na gebruik. Het is daarom erg belangrijk om printplaten zorgvuldig te fabriceren om problemen in de toekomst te voorkomen.
Op puin gebaseerde ICD's
Het is een van de meest voorkomende soorten ICD's. Dit ontstaat doordat vuil in het verbindingsgat terechtkomt en zich vastzet in de koperen binnenlaag. Dit gebeurt meestal tijdens het boren van gaten. Hoewel microvia's op PCB's worden geboord met behulp van lasers, produceert een laser lang niet zoveel vuil als andere boormethoden. Daarom is de kans op ICD's bij microvia's kleiner. Toch is het belangrijk dat fabrikanten voorzichtig zijn.
Leegtes en betrouwbaarheid
Andere problemen die optreden tijdens het koperplatingsproces van microvia's zijn putjes, onvolledige vulling en holtes. Deze defecten of gebreken kunnen leiden tot betrouwbaarheidsproblemen. Onvolledige kopervulling verhoogt de spanningsniveaus in microvia's. Bovendien verkort het de vermoeiingslevensduur.
De impact van holtes op microvia's hangt af van de verschillende eigenschappen van de holte, zoals vorm, locatie en grootte. Kleine en bolvormige holtes kunnen bijvoorbeeld de vermoeiingslevensduur van microvia's verlengen. Bovendien verkorten extreme holtevormingssituaties hun levensduur.
ICD's voor falen van koperbinding
Een defect aan de koperverbinding is een ander veelvoorkomend type ICD. Dit kan optreden door de hoge spanning tijdens montage of gebruik. Daarnaast kan het ook optreden door de zwakke koperverbinding. Wanneer koperverbindingen falen, ontstaan er defecten in de verbinding. In deze situatie breekt de koperverbinding fysiek af. Als de koperverbinding zwakker is, is de kans op een breuk van de verbinding groot.
Waarom faalt een koperverbinding? Er zijn verschillende redenen. Veel fabrikanten gebruiken bijvoorbeeld dikkere PCB's en loodvrije soldeertemperaturen. Bovendien kunnen de grote gaten en golfsoldeerverbindingen ook leiden tot het falen van een koperverbinding. Het falen van een koperverbinding is ook een veelvoorkomend probleem bij de productie van standaard via's en microvia's op PCB's.
Vertrouw nooit een fabrikant van microvia-PCB's die u de laagste prijs biedt, maar vertrouw op fabrikanten die daadwerkelijk ervaring hebben en over voldoende capaciteiten beschikken om u tevreden te stellen!
Wij hebben meer dan 17 jaar ervaring in PCB-productie en PCB-assemblage, waarom zou u ons niet bezoeken? MOKO-technologie en kijk of wij de China PCB-fabrikant: je zoekt!
