印刷电路设计中的微通孔是HDI的必要条件
关键的外卖
定义微通径并描述其制造过程。
探讨不同的通径和微通径结构类型及其对设计灵活性的影响。
微通管的一些用例以及对其使用的注意事项。
今天的bga是人类发展指数的一个焦点，如果没有微孔，它将无法使用
随着时间的推移，技术趋向于小型化，印刷电路板也不例外。早期的单面板只有通孔组件和跳线与今天的紧凑设计形成鲜明对比。表面贴装技术和现代PCB制造技术的奇迹使电路板格式缩小到现在强大的电子设备可以装进手掌的尺寸。
然而，工业的需求永远不会屈服——因为设计需要更强大的功能和性能，技术必须继续推动制造能力达到不可预见的突破。微孔就是这样一个启示。微通孔能够大大减小通孔的尺寸，对于极密和小间距组件(如BGAs)的路由至关重要。为了让设计人员对其实现有一个了解，下面概述了微通孔在印刷电路设计中的优缺点。
微通孔:高密度设计中的一个不可或缺的工具
随着设计密度的不断增加和电路板空间的不断增加，PCB行业必须开发一种适当的技术，以挤出布线和布局的每一点。通孔是一个很明显的选择，因为它在整个设计中都很流行——即使是通孔尺寸的一个小变化也可以节省数量级上的总空间。进入microvia;根据IPC的定义，它是纵横比(孔深与通径之比)为1:1，深度不超过0.25 mm的通孔。而标准纵横比在6~8:1之间，灵活性是显而易见的。微通孔有助于促进高密度互连(HDI)的路由，高密度互连(HDI)在当前PCB趋势中普遍存在。
而印刷电路板设计中的微通孔看起来像是一个奇迹，但它们的实现有一个显著的缺点:微通孔需要比传统通孔多得多的制造步骤，这使得微通孔的应用成为一个昂贵的制造主张。由于额外的加工和产量的降低，导致每块板的成本显著增加，微通孔通常应作为设计师的最后努力。然而，不可忽视的是，如果没有这项技术，今天的大量设计根本不可能实现。
印刷电路设计中的微通孔提供了额外的选择
在叠层之前，将PCB的各个层融合成一个统一的产品，孔必须通过机械或激光钻穿过夹在外层和内层或两内层之间的预浸料;前一种通孔被归类为盲通孔，而后一种通孔被称为埋通孔。值得注意的是，由于核心的厚度，微通径不可能跨越距离，同时仍然遵守IPC准则。为了解释这一点，一个更标准的纵横比埋通桥的差距。在盲目的和被埋没的二分法之外，还有两个微通孔设计的附加特性记住:
- 堆放,连续的微通孔被一层一层地放在另一层上。这非常类似于典型的通孔通孔的结构，即，一个通孔只在z轴上通过板移动。
- 交错,在z轴上不对齐的微孔。这些微通孔使用迹线连接在x和y平面之间的层过渡。
从顶部到底部，微孔的集合可以完全堆叠(相同的x坐标和y坐标中心位置)，交错，或两者的组合。这两种设计之间没有明显的优势，但都可以战略性地部署以最大化板空间。设计师们可能已经熟悉了堆叠微孔的通孔设计的相似性，但交错的设计提供了一个扭转。图层转换可以在平面上为组件、轨迹或其他功能展开，这些功能的位置可能在当前设计中被实际锁定。然而，要实现这一点，就需要在平面上有一个从一个微孔连接到另一个微孔的轨迹。尽管由设计人员决定如何最好地完成路由，但是拥有额外的选项可以增加方法的灵活性。
什么时候(和什么时候不)包括微孔
每个设计师都觉得需要在他们的板上有更多的空间，但考虑到微通孔的成本与标准通孔结构相比，值得回顾的情况下，真正需要更密集的制造加工:
- 小袋,通孔不适合在一个空间密集的BGA包由于结合了直径和过多的宽高比限制，从设计的角度来看现在变得微不足道。在设计规则结构方面，BGA通常会决定via结构，因为它在设计中通常拥有最紧的音高。
- 路由通道- - - - - -通径越小，衬垫越小，特征间间隙越小。缩小衬垫可以打开via阵列之间的路由通道，否则不可能存在。
- 〇提高单板性能设计师应该注意电源和地平面上的任何阻塞点，这些阻塞点可能会导致一系列问题，包括局部的热和电热点以及由于返回路径迂回而产生的电磁干扰问题。一个紧凑的设计可能包括一个大的通孔阵列，最终去除铜平面的重要部分。通过交错微通孔结构，可以将钻孔位置从过于拥挤的板子部分移到受冲击较小的区域。
对于PCB设计来说，微通径包含的基础同样重要，更重要的是要确保堆叠设计能够经受住制造和使用寿命的严格要求，而不会遇到不可预见的故障。事实上，当通过现有的质量控制检查时，微孔的失效模式是如此明显IPC发布了一个工作组的声明于2019年3月调查并解决该问题。尽管工作仍在继续提高微通孔结构的长期可靠性，但实验数据表明，在压力测试期间，较高的温度比之前设置的温度更能识别故障模式。正因为如此，微通孔的采用在高温环境中也可能被劝阻，因为在高温环境中结构可能经历更快速的降解。最终，微通孔的使用应该被认为是一个两步验证，首先确保HDI需要额外的制造步骤，然后对现场可靠性的潜在影响进行全面的风险分析。
印刷电路设计中的微通孔是解决现代设计复杂性的有力工具;和凯蒂丝一样PCB设计和分析软件工具为板设计、数据库功能和模拟的所有方面提供了全面的解决方案。
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