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微孔-高密度蓝调的答案

几乎不可避免的是,一个工作良好且使用时间较长的组件最终会被列入你不应该指定大规模生产的部件列表。更新、更好的部件正在研发中。这种想法是这样的,你的电路板上的微控制器和其他设备已经有了良好的音高,所以你可以容纳另一个。这就是为什么我们最终得到了那些五针调节器,四个斜角矩形之间夹着一个小钻石形的针。

图1。有许多组件类型假定HDI技术将被用作理所当然的事情。

优点:组件与组件之间的间隔

通过在衬垫诡计使高组件密度,使路由是100%内部的板没有暴露的痕迹。通常为扇出通道留出的空间可以用于下一个组件,具有以下规定。

  • 维护测试访问权限
  • 返工清理-去焊
  • 电气隔离-屏蔽
  • 热方面的考虑-散热器,热管
  • 机械干扰-净空
  • 取放精度

在上述参数范围内,放置可以像拼图游戏一样紧密.放置离散的SMD组件可以非常舒适。当涉及到最小的芯片帽和电阻时,它们各自的焊盘之间的焊坝是足够的空间。这假设部件的主体驻留在垫的限制内,这是典型的微型盖。我通常推荐最小宽度为100微米(4密耳)的焊膜坝。也就是说,75微米是新100的趋势,在晶圆厂放焊坝。

一个辅助的好处是,我们缩短了解耦电容器的电感回路,因为我们跳过了扇出段。直观地说,帽的位置应该在电源引脚和本地接地引脚之间建立一个桥梁。在某些应用中,精确的针对很重要。即使这些信息在相关的应用程序注释中,在应用程序上捕获这些类型的条款也是有帮助的原理图

微孔最基本的应用

我所在的公司将机器设置为千年虫时代,推出了一种类似QFN(四平封装无铅)的设备包,只不过它的中央接地片周围有两圈销子,而不是通常的一圈。它们也不是真正的别针,更像凸起,间隔0.5毫米,周围有方形垫。

内环的唯一出路是使用激光技术从表面的铜层到下面的铜层形成孔。孔可以像你喜欢的那样小,但需要电镀产生的孔是限制因素。最好的方法是洞的宽度大于深度。宽深比是镀层可靠与否的关键。我们想要一个宽度大于深度的洞。

图2。微通孔可以在必要时使用,以在不易工作的部件下获得良好的接地连接。

说句题外话,技术路线图在未来的某个地方指向了一对一的比例,但现在,0.6:1的比例已经足够主流,可以放心使用。同时,该设备的SMD衬垫尺寸为300微米,因此这是指定的通径尺寸。我们试图解决的问题是,当允许公差积累时,最终孔尺寸为100微米。

缺点:锁定在薄介质材料

最终结果是,由于上面提到的纵横比,我们可以使用的最大电介质厚度是60微米。请注意,薄预浸料在连续堆积过程中总是有需求。信纸的厚度约为100微米。这种材料是它的一半,是整体的一部分HDI技术解决方案

使用微通孔的四层板将在第二层和第三层之间有一个厚的中间层,只是为了有足够的骨干刚性。这就形成了一个不对称的法拉第笼,其中第2层路由更接近第1层而不是第3层。更好的阻抗计算器将为这种类型的内层路由提供一个选项。

这里的缺点是迹阻抗是电介质厚度的函数。您可以使用的经验规则是,50欧姆线宽与电介质厚度相关。迹线宽度与电介质的厚度大致相同。介电常数、铜的厚度和阻焊层的存在都在实际的阻抗计算中起作用。这将是一个精英供应商,可以在这个范围内生产线宽,特别是在外层。

可以通过在传输线正下方的层中制造空隙来摆脱这些有损的60微米线。然后,顶层跟踪将使用第3层作为参考平面。观察让轨迹宽度与衬垫大小相匹配的不寻常的模拟思想,参考平面可以尽可能低。这个建议主要是关于您首先只能在外层路由的跟踪类型。设计射频放大器本身就是一件事。

微孔作为热路径

从外层到第一个内层的微孔的最佳用途之一是在四平封装类型的封装的中间,在封装的中心有一个大的接地针。它不需要太多的特殊处理来实现通道在垫技术。表面光面应升级为化学镀镍/浸金(ENIG),以获得更平坦的SMT焊盘,从而在组装中获得更好的产量。

将过孔添加到SMT引脚上不应改变原始引脚的几何形状。完全在衬垫内部或外部,而不是跨在边缘将使焊接更一致。fab注释应该提到一些关于由于通孔衬垫的最大酒窝深度。所谓的“平板”技术可能是你笔记中一个很好的关键词。

图3。微通孔作为完全HDI的入口,可以集成到EMI屏蔽和QFP封装中,而不影响可焊性。

因此,u型过孔可以帮助收紧位置,缩短电感回路,避免“不可避免”的引脚,并提高整体装配的可靠性。主要成本是处理随技术而来的材料。这些好处可以有一个板,只需要一个分层循环。

价格谱的另一端是完全由微孔组成的板。这些板将有许多分层循环,因为所有的层都是堆积层。它们的结构将类似于芯片和电路板之间的基片。它们在手机、手表和各种娱乐系统中很常见,它们在尺寸和性能上都具有竞争力。更极端的系统将增加设计不同功能方面之间的柔性电路的复杂性。当你的董事会使用微通孔到这种程度,向你脱帽!与此同时,从基础开始是相当容易的。

作者简介

John Burkhert Jr是一名职业PCB设计师,在军事,电信,消费硬件和最近的汽车行业经验丰富。起初,作为一名射频专家,为了满足高速数字设计的需求,不得不时不时地翻转比特。当他不写作或执行PCB布局时,约翰喜欢弹奏贝斯和赛车。你可以在领英上找到约翰。

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