Увеличьте плотность компонентов и трасс с помощью технологии металлизации отверстий в площадках (Via-in-pad Plated Over Technology)

У меня в квартире стоит потрясающая стереосистема с четырьмя динамиками и сабвуфером, которую мои соседи обожают ненавидеть. Насколько бы мне ни нравилось слушать музыку на этой системе, единственное, что мне не нравится, - это куча аудиопроводов, спрятанных за колонками. В последний раз, когда я пытался убраться за системой, я чуть не вырвал некоторые аудиопровода. Если бы только прокладка моего большого количества аудиопроводов была так же проста, как прокладка дорожек на печатной плате HDI.

Скрытые и зарытые переходные отверстия важны в многослойных платах, поскольку они позволяют конструкторам прокладывать электрические соединения между слоями. Это особенно важно для компонентов с мелким шагом SMT и контактных площадок BGA, которые требуют высокой плотности дорожек для необходимых соединений. Технология переходных отверстий в площадке - это эффективный метод экономии пространства на плате, поскольку нет необходимости прокладывать короткую дорожку между площадкой и переходным отверстием.

Когда использовать дизайн с переходными отверстиями в площадке

Некоторые дизайнеры скажут вам избегать дизайна с переходными отверстиями в площадке. На самом деле переходные отверстия в площадке, как и любая другая структура переходных отверстий, могут быть полезны в некоторых ситуациях. Металлическая площадка вокруг края переходного отверстия рассеивает тепло и помогает управлять тепловыми площадками печатной платы. Площадки также позволяют создавать соединения с пассивными компонентами SMT или ИС, а близлежащее переходное отверстие позволяет проводить маршрутизацию в более глубокие слои и помогает поддерживать высокую плотность компонентов.

Помимо увеличения плотности соединений и возможности маршрутизации в нижних слоях, дизайн с переходными отверстиями в площадке от Altium также снижает индуктивность на соединениях. Дизайн с переходными отверстиями в площадке обычно используется с BGA с мелким шагом и предлагает некоторые преимущества по сравнению с обычным вентиляторным распределением типа "собачья кость". Экономия места, предлагаемая дизайном с переходными отверстиями в площадке, также может помочь дизайнерам сократить количество слоев.

VIPPO

Via-in-pad plated over (VIPPO) – это одна из техник, позволяющая использовать маску для пайки и пайку непосредственно в отверстиях переходных отверстий с малым сечением. В дизайне VIPPO отверстия могут быть заполнены отвержденным эпоксидным материалом. Сначала стандартный процесс покрытия используется для покрытия внутренней части переходного отверстия. После медного покрытия и заполнения эпоксидной смолой, заполненное отверстие закрывается медной площадкой. Затем к площадке VIPPO можно напрямую припаять электронные компоненты.

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Learn More

Термины via-in-pad и VIPPO иногда используются как взаимозаменяемые. Дизайн via-in-pad, используемый для прямой пайки, должен быть заполнен эпоксидной смолой, чтобы предотвратить подсасывание через отверстие переходного отверстия, так же как в VIPPO. Эпоксидная смола, используемая для заполнения переходного отверстия, может быть как проводящей, так и непроводящей.

Fine pitch BGA

Проводящая эпоксидная смола имеет преимущество с точки зрения управления теплом благодаря ее более высокой теплопроводности. Поскольку VIPPO использует медную площадку в точке соединения, это также обеспечивает лучшее управление теплом печатной платы благодаря ее более высокой теплопроводности. Сочетание VIPPO с проводящей эпоксидной смолой обеспечивает еще лучшее рассеивание тепла от точки соединения. Лучшая стратегия управления теплом требует, чтобы внутренняя часть переходного отверстия была полностью покрыта медью.

Производственные проблемы

Via-in-pad и VIPPO увеличивают количество этапов производства печатных плат, что приводит к повышению производственных затрат. Фактические затраты зависят от размера переходного отверстия и общего количества таких отверстий на плате. Однако дизайн с использованием via-in-pad может позволить творческому конструктору более эффективно проводить трассировку и даже сократить необходимое количество слоев. Это может компенсировать увеличение производственных затрат.

Лучшая интерактивная маршрутизация

Сократите время маршрутизации вручную даже для самых сложных проектных решений.

Изучите предлагаемые решения

Маски для пайки использовались для заполнения открытых отверстий в via-in-pad, чтобы предотвратить затягивание припоя в отверстие (известное как "затентовывание"). Вместо этого для компонентов с мелким шагом следует использовать VIPPO из-за малого размера площадки. Металлизация в VIPPO блокирует протекание припоя через отверстие и создание беспорядка на нижнем слое во время сборки.

Ручная пайка может быть подходящим методом для прикрепления электронных компонентов к открытым конструкциям via-in-pad, поскольку человеческая ловкость может помочь предотвратить затягивание припоя. При использовании волновой или рефлойной пайки следует использовать VIPPO, так как вы потеряете контроль над затягиванием. Исключение составляют компоненты с мелким шагом: VIPPO с соответствующей стратегией разводки всегда следует использовать для этих электронных компонентов, особенно для BGA с мелким шагом.

Станция переработки печатных плат высокой плотности

Одним из недостатков полного заполнения медью является сложность равномерного покрытия внутренней части переходного отверстия. Жидкости и/или воздух могут застревать внутри медного заполнения, даже если отверстие может выглядеть запечатанным. Это приводит к выделению газов во время пайки. Ваш производитель должен иметь соответствующие процедуры контроля качества, если вы решите полностью заполнить VIPPO медью.

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Explore Solutions

Встроенные инструменты CAD в Altium Designer^® упрощают использование переходных отверстий в площадке для маршрутизации соединений. Инструмент ActiveRoute^® помогает вам прокладывать сигналы по всей плате. Обратитесь к эксперту Altium сегодня, чтобы узнать больше.