PCB設(shè)計(jì)中的微孔縱橫比

在PCB設(shè)計(jì)中，我們還一直在尋求新技術(shù)改進(jìn)以簡(jiǎn)化我們的工作，并隨著設(shè)計(jì)變得越來越小，越來越密集而實(shí)現(xiàn)更多成就。這些改進(jìn)之一是微孔。這些激光鉆孔的通孔比常規(guī)的通孔小，并且具有不同的縱橫比。由于尺寸較小，它們簡(jiǎn)化了布線軌跡的任務(wù)，使我們可以在更狹窄的空間中封裝更多的布線。以下是有關(guān)微孔縱橫比以及使用微孔如何幫助您進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)的更多信息。

審查PCB通孔

首先，讓我們看一下通孔的一些基本信息以及它們?cè)谟∷㈦娐钒迳系挠梅?。通孔是?/span>PCB上鉆孔的孔，電鍍孔可將電信號(hào)從一層傳導(dǎo)到另一層。就像走線在PCB中水平傳導(dǎo)信號(hào)一樣，過孔也可以垂直傳導(dǎo)這些信號(hào)。通孔的大小可以從小到大不等，較大的通孔用于電源和接地網(wǎng)，甚至可以將機(jī)械特征連接到板上。通過機(jī)械鉆孔來創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)通孔，它們可分為三類：

l通孔：從頂層一直到底層一直鉆到PCB上的孔。

l盲孔：從電路板的外層鉆到內(nèi)層的孔，而不會(huì)像通孔一樣一直穿過電路板。

l埋入孔：僅在板的內(nèi)部層上開始和結(jié)束的孔。這些孔不延伸到任一外部層。

另一方面，微通孔與標(biāo)準(zhǔn)通孔的不同之處在于，它們是用激光鉆孔的，這使它們比常規(guī)鉆孔小。根據(jù)板子的寬度，機(jī)械鉆孔通常不小于0.006英寸（0.15毫米），微孔從該尺寸開始變小。微孔的另一個(gè)不同之處在于，它們通常僅跨越兩層，因?yàn)樵谶@些小孔內(nèi)鍍銅對(duì)于制造商而言可能很困難。如果需要通過兩層以上進(jìn)行直接連接，則可以將微孔堆疊在一起。

從表面層開始的微孔不需要填充，但是根據(jù)應(yīng)用，將用不同的材料填充掩埋的微孔。堆疊的微孔通常填充有電鍍銅，以實(shí)現(xiàn)堆疊通孔之間的連接。通過層堆棧連接微孔的另一種方法是將它們交錯(cuò)排列并用短走線連接。如下圖所示，微孔的輪廓與常規(guī)過孔的輪廓不同，從而導(dǎo)致寬高比不同。

什么是Microvia寬高比，為什么對(duì)PCB設(shè)計(jì)很重要？

通孔的縱橫比是孔的深度與孔的直徑之間的比（孔的深度與孔的直徑）。例如，厚度為0.062英寸，有0.020英寸通孔的標(biāo)準(zhǔn)電路板的長(zhǎng)寬比應(yīng)為3：1。該比值可作為指導(dǎo)，以確保制造商不超過制造商的能力。他們?cè)阢@孔時(shí)的設(shè)備。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)鉆孔，長(zhǎng)寬比通常不應(yīng)超過10：1，這將允許0.062英寸的木板通過其鉆出0.006英寸（0.15毫米）的孔。

使用微孔時(shí)，長(zhǎng)寬比因其大小和深度而有很大不同。電鍍較小的孔可能很困難，嘗試在電路板的 10 層上電鍍一個(gè)小孔會(huì)給PCB制造商帶來很多問題。但是，如果孔僅跨越這些層中的兩層，則鍍覆變得容易得多。IPC曾經(jīng)根據(jù)其尺寸定義微孔，該尺寸等于或小于0.006英寸（0.15毫米）。隨著時(shí)間的推移，這種尺寸變得很普遍，IPC決定更改其定義，以避免隨著技術(shù)的變化而不斷更新其規(guī)格?，F(xiàn)在，IPC將微孔定義為長(zhǎng)寬比為1：1的孔，只要該孔的深度不超過0.010英寸或0.25 mm。

Microvia如何幫助電路板上的走線布線

PCB設(shè)計(jì)中的游戲名稱是隨著PCB技術(shù)的密度增加而在較小的區(qū)域中獲得更多的走線路由。這導(dǎo)致了盲孔和掩埋通孔的使用，以及在表面安裝焊盤中嵌入通孔的方法。然而，由于涉及額外的鉆孔步驟，盲孔和掩埋通孔更難以制造，并且鉆孔會(huì)在孔中留下材料，從而導(dǎo)致制造缺陷。常規(guī)通孔通常也太大，無法嵌入當(dāng)今高密度器件中較小的表面安裝焊盤中。但是，微孔可以幫助解決所有這些問題：

lMicrovia更容易制造小的盲孔和埋孔。

l微型通孔將適合較小的表面安裝焊盤，使它們特別適用于球柵陣列（BGA）等高引腳數(shù)器件。

l由于其尺寸較小，微孔將允許在其周圍進(jìn)行更多的布線。

l由于其尺寸，微孔還可幫助降低EMI并改善其他信號(hào)完整性問題。

微孔是PCB制造的一種先進(jìn)方法，如果您的電路板不需要它們，您顯然會(huì)希望使用標(biāo)準(zhǔn)的過孔來降低成本。但是，如果您的設(shè)計(jì)密集且需要額外的空間，請(qǐng)查看使用微孔是否有幫助。與往常一樣，在設(shè)計(jì)帶有微孔的PCB之前，最好先與合同制造商聯(lián)系以檢查其性能。

Microvias的精確使用取決于您的PCB設(shè)計(jì)工具

與制造商建立聯(lián)系之后，下一步就是配置您的PCB設(shè)計(jì)工具以使用微孔。要有效使用微孔設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，您需要在工具中做很多事情。這將包括新的通孔形狀以及隨之而來的設(shè)計(jì)規(guī)則?？梢詫?/span>Microvias堆疊起來，這通常是常規(guī)通孔所不具備的，因此您的工具也必須能夠?qū)Υ诉M(jìn)行應(yīng)對(duì)。