你打開過智能手機或智能手錶壞掉的箱子嗎？? 如是, 你會熟悉封裝在如此小的設備中的小電路. 不同的電子元件日益縮小. 然而, 這些設備的性能正在顯著提高. 發生這種變化是由於微孔 PCB.
在這篇內容豐富的文章中, 您將了解微孔 PCB 設計和成本考慮. 此外, 我們將解釋它的挑戰. 讓我們來看看什麼是微孔 PCB 以及為什麼它們具有成本效益.
什麼是微孔 印刷電路板 ?
所有 PCB 都包含帶有小孔的堆疊焊盤. 這些孔彼此之間有某種電連接，用於電流的流動. 這些導電孔是通孔.
某些產品, 尤其是那些用於計算行業和電信行業的需要特殊類型的帶通孔的 PCB. 此類 PCB 包含大量具有非常小的通孔的高密度層以增強功能.
微孔 PCB由三大部分組成:
- 通孔: 這些微通孔穿透電路板的所有層.
- 埋孔: 這種微孔存在於電路板的中間層. 而且, 他們沒有任何通往外部的出口.
- 盲孔: 這些微過孔不會穿透整個電路板. 然而, 它們將外層連接到板的至少一層.
微孔PCB的設計考慮
與其他傳統 PCB 相比，微孔 PCB 設計具有最高的佈線和焊盤密度. 而且, 它們具有更小的空間和走線寬度.
微孔PCB的尺寸極小. 所以你可以使用這些來創建最緊湊的設計. 除此之外, 您可以使用這些通孔的鑽孔深度約為 100 千分尺. 微孔PCB需要使用激光鑽. 所以由於它的短槍管, 你不會遇到不同擴展的任何問題. 因此，與通孔過孔相比，該技術更可靠.
說到復雜的電路板, 不同的專家強烈推薦微通孔解決方案. 由於微孔而產生的酒窩以某種方式增加了排空的風險. 然而, 您可以通過合適的焊接條件輕鬆控制它. 而且, 額外的微孔填充工藝可以降低凹坑的風險. 在這種情況下, 你將不得不支付額外的錢.
用於 0.65 微米間距 BGA, 微通孔非常適合. 可能需要將 BGA 的軌道寬度減小到 90 千分尺. 甚至低於這個.
此外, BGA 0.50 微米間距也需要微孔PCB. 可能需要將微通孔的焊盤尺寸減小到 75 千分尺.
微孔PCB的成本考慮
微孔非常小，用於連接高密度層. 根據IPC標準, 這些過孔必須是 150 直徑為微米或更小. 微孔 PCB 非常有助於創建緊湊的電路板. 由於多種原因，這些板非常昂貴. 例如, 它們包含複雜的電路和緊湊的設計. 而且, 在製造中涉及復雜的構建過程.
然而, 有幾種情況可以使用微過孔來降低電路板的成本. 以下是一些可以降低整體製造成本的簡單場景:
- 減少層數以降低成本
您是否在設計中使用通孔? 另外，如果使用 BGA 的跟踪轉義不能順利進行. 因此，請考慮使用盲孔或微孔來加寬內層和底層的突破通道.
- 消除電氣層
微通孔具有最小的尺寸，非常有助於最大化佈線通道. 如果通過在通孔處引入微孔來消除電氣層. 您可以降低印刷電路板的成本. 因此，通過用微通孔替換通孔通孔將減少層數. 如果電路板的層數較少, 這意味著那些成本更低.
微孔PCB製造的挑戰
微通孔的製造工藝面臨著不同的挑戰. 如果您對這些挑戰處理不當, 它可能導致 ICD 和缺陷. ICD 代表互連缺陷. 這些缺陷發生在靠近內部銅層的地方. ICD 會導致不同的問題，例如開路和可靠性問題. 此外, 您可能會在高溫下面臨間歇性問題，從而導致電路故障.
檢測 ICD 是一個具有挑戰性的過程. 因為它們在測試過程中工作正常. 您可以在組裝過程中或使用後檢測問題. 所以小心地製作電路板是非常重要的，以避免將來出現問題.
基於碎片的 ICD
它是常見的ICD類型之一. 這是因為碎片在互連孔中結束並嵌入內層銅中. 這種情況最常發生在鑽孔過程中. 儘管您使用激光鑽微孔 PCB. 並且激光不會像其他鑽孔過程那樣產生幾乎與其他鑽孔一樣多的碎屑. 所以, 微通孔產生 ICD 的機會較少. 仍然, 製造商要小心很重要.
空隙和可靠性
微孔鍍銅過程中出現的其他問題是凹坑, 填充不全, 和空隙. 這些缺陷或缺陷會導致可靠性問題. 不完全的銅填充會增加微通孔中的應力水平. 而且, 它會降低他們的疲勞壽命.
空隙對微通孔的影響取決於空隙的不同特性. 比如形狀, 地點, 和大小. 例如, 小而球形的空隙可以增加微通孔的疲勞壽命. 而且, 極端排尿情況會縮短他們的壽命.
銅鍵失效 ICD
銅鍵失效是另一種常見的 ICD. 這可能是由於組裝或使用過程中的高應力造成的. 此外, 它也可能由於銅的弱鍵而發生. 當銅鍵失效時, 出現互連缺陷. 在這種情況下, 銅連接物理斷開. 如果銅鍵較弱, 債券破裂的可能性很高.
為什麼銅鍵會失效? 有不同的原因. 例如, 許多製造商使用更厚的 PCB 和無鉛焊接溫度. 而且, 大尺寸的孔和波峰焊也會導致銅鍵失效. 銅鍵失敗也是標准通孔和微通孔 PCB 製造中的常見問題.
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