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Cómo administrar el orificio de la placa de PCB HDI de alta densidad
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Cómo administrar el orificio de la placa de PCB HDI de alta densidad

2022-08-08
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Author:pcb

Interconexión de alta densidad PCB Board Diseño

A través de agujeros para el diseño HDI, las reglas de diseño se utilizan para una gestión eficaz a través de agujeros, as í como la tienda de hardware necesita administrar y mostrar varios tipos, medidas, materiales, longitud, anchura, espaciamiento, etc. clavos, tornillos, objetos de diseño de PCB (como a través de agujeros) también se necesitan para la gestión in situ, especialmente en diseños de alta densidad. Los diseños tradicionales de PCB pueden utilizar sólo unos pocos a través de agujeros diferentes, pero los diseños actuales de interconexión de alta densidad (HDI) requieren muchos tipos y tamaños diferentes de a través de agujeros. Cada orificio debe gestionarse para su uso adecuado, garantizando un mejor rendimiento de la placa y una manufacturabilidad sin errores. Este artículo detallará la necesidad de gestionar a través de agujeros de alta densidad en el diseño de PCB y cómo implementarlo.


Factores que impulsan el diseño de PCB de alta densidad

A medida que aumenta la demanda de dispositivos electrónicos pequeños, las placas de circuitos impresos que los impulsan también deben contraerse para poder instalarse en los dispositivos. Al mismo tiempo, el equipo electrónico debe añadir más componentes y circuitos a la placa de circuito para satisfacer los requisitos de mejora del rendimiento. La disminución del tamaño de los componentes de PCB y el aumento del número de pines complican el problema, ya que es necesario diseñar Pines más pequeños y espaciados más estrechamente. Para los diseñadores de PCB, esto equivale a una bolsa cada vez más pequeña que contiene más y más cosas. Los métodos tradicionales de diseño de PCB alcanzan rápidamente su límite.


PCB a través de agujeros bajo microscopio

Con el fin de satisfacer la necesidad de añadir más circuitos a los circuitos más pequeños, se ha desarrollado un nuevo método de diseño de PCB - interconexión de alta densidad (HDI). El diseño HDI utiliza una tecnología de fabricación de circuitos más avanzada, con un ancho de línea más pequeño y un material más delgado, y utiliza agujeros ciegos perforados por láser y a través o microporos enterrados. Debido a estas características de alta densidad, más circuitos se pueden colocar en placas más pequeñas y proporcionar soluciones de conexión viables para circuitos integrados de múltiples Pines.


El uso de estos orificios de alta densidad también ofrece varios otros beneficios:

Canales de enrutamiento: los canales de enrutamiento adicionales se crean en el diseño porque los agujeros ciegos y los agujeros enterrados a través y los agujeros micro - a través no penetran a través de la pila de capas. Al colocar estratégicamente estos diferentes a través de agujeros, los diseñadores pueden utilizar cientos de dispositivos de cableado pin. Si sólo se utilizan a través de agujeros estándar, los dispositivos con tantos Pines normalmente bloquean todos los canales de cableado interno.

Integridad de la señal: muchas señales en equipos electrónicos pequeños también tienen requisitos específicos de integridad de la señal, a través del agujero no puede satisfacer estos requisitos de diseño. Estos a través de agujeros pueden formar antenas, introducir problemas EMI, o afectar la trayectoria de retorno de la señal de la red crítica. El uso de orificios ciegos e incrustados o microporos elimina los problemas potenciales de integridad de la señal causados por el uso de orificios.

Para entender mejor estos a través de los agujeros mencionados anteriormente, echemos un vistazo a los diferentes tipos de a través de agujeros y su aplicación en diseños de alta densidad.

La lista de agujeros en la herramienta de diseño de PCB muestra diferentes tipos y configuraciones de agujeros


Tipos y estructuras de agujeros interconectados de alta densidad

Un orificio es un agujero en el tablero de circuitos que conecta dos o más capas apiladas. Típicamente, el orificio transmite la señal transportada por el rastro de una capa de la placa a la traza correspondiente en la otra. Para llevar a cabo la señal entre las capas traza, el orificio se metaliza durante la fabricación. El tamaño del orificio y la almohadilla varían según la aplicación. Los agujeros más pequeños se utilizan para el cableado de señales, mientras que los agujeros más grandes se utilizan para el cableado de energía y tierra, o para ayudar a disipar el calor de los dispositivos de sobrecalentamiento.


Diferentes tipos de a través de agujeros en el tablero de circuitos

Through - Hole: through - Hole es un through - Hole estándar que se ha utilizado en PCB de doble cara desde su introducción por primera vez. Perforar y galvanizar mecánicamente todo el tablero. Sin embargo, de acuerdo con la relación de aspecto entre el diámetro de la broca y el espesor de la placa, el diámetro del agujero perforado de la broca mecánica es limitado. En general, el diámetro del orificio no es inferior a 0,15 mm.

A través de agujeros ciegos: Al igual que a través de agujeros, estos a través de agujeros también se perforan mecánicamente, pero con el aumento de los pasos de fabricación, sólo una parte de la placa de circuito se perfora desde la superficie. Los orificios ciegos también están limitados por el tamaño de los orificios; Sin embargo, dependiendo del lado de la placa de Circuito, podemos cableado por encima o por debajo del agujero ciego.

A través del agujero enterrado: Al igual que a través del agujero ciego, a través del agujero enterrado es un agujero mecánico, pero comienza y termina en la capa interna de la placa de Circuito, no en la superficie. Debido a la necesidad de incrustar en la pila de láminas, estos a través de agujeros requieren pasos de fabricación adicionales.

Microporosidad: El orificio es ablado por láser y su diámetro es inferior al límite de 0,15 mm del taladro mecánico. Dado que los orificios sólo abarcan dos capas adyacentes de la placa, su relación de aspecto hace que los orificios utilizables para la galvanoplastia sean mucho más pequeños. Los microporos también pueden colocarse en la superficie o en el interior del tablero. Los microporos suelen estar llenos y galvanizados y están esencialmente ocultos, por lo que pueden colocarse en una bola de soldadura de montaje de superficie de un componente, como un conjunto de rejillas de bolas (bga). Debido a su pequeño diámetro de poro, la almohadilla de soldadura necesaria para el microporoso es mucho más pequeña que el orificio ordinario, que es de aproximadamente 0.300 mm.


Microporos típicos de diseño de alta densidad

Dependiendo de los requisitos de diseño, los diferentes tipos de orificios anteriores pueden ser configurados para trabajar juntos. Por ejemplo, los microporos pueden apilarse con otros microporos o a través de agujeros enterrados. Estos a través de agujeros también pueden ser escalonados. Como se ha descrito anteriormente, se pueden colocar microporos en la almohadilla en la que se monta el plomo del conjunto en la superficie. El problem a de la congestión del cableado se alivia aún más mediante la eliminación de las trazas tradicionales de la almohadilla de montaje de la superficie al orificio de salida del ventilador. Los diferentes tipos de orificios anteriores se pueden utilizar en el diseño HDI. A continuación, vamos a ver cómo los diseñadores de PCB pueden gestionar eficazmente el uso de agujeros.


Gestión de agujeros de alta densidad en herramientas CAD para el diseño de PCB

Aunque sólo se pueden utilizar varios tipos de orificios: PCB Board Diseño, Hay muchas maneras de crear diferentes tamaños y formas. Los orificios a través de las conexiones de alimentación y tierra son generalmente más grandes que los utilizados para el cableado convencional, Además del orificio situado en la parte inferior de un gran conjunto bga con cientos de pines. Para estos, Además de las almohadillas bga, los microporos pueden ser necesarios en las almohadillas de montaje de superficie. Los componentes más grandes se beneficiarán del uso de microporos, Los microporos no son adecuados para el montaje convencional de la superficie con menos Pins; Este cableado recomienda el uso de un orificio estándar. Estos a través de agujeros son más pequeños que la fuente de alimentación y la tierra a través de agujeros, Y más grande para disipar el calor. Además, Se pueden utilizar varios tamaños de agujeros ciegos y enterrados. Visiblemente, En el diseño HDI, Es fácil sumergirse en muchos agujeros diferentes necesarios para satisfacer todas las necesidades de diseño. Y los diseñadores pueden rastrear algunos de estos agujeros, Con el aumento del tamaño del orificio, el orificio es cada vez más difícil de manejar.. El diseñador no sólo debe administrar todos estos agujeros, Pero depende del área de la placa de circuito, La misma red puede utilizar diferentes a través de agujeros. Por ejemplo:, La señal del reloj se puede extraer del pin bga a través de un agujero en la almohadilla SMT, Pero luego volver a la siguiente sección de la trayectoria a través del agujero enterrado. Pero para esta red, No use a través de agujeros tradicionales, Porque las paredes adicionales del barril pueden PCB Board.