ما المقصود بـ "الفتحة في القرص"؟ يشير مصطلح "الفتحة في القرص" إلى الفتحة الموجودة في اللوحة، أما لوحة أقراص SMD، فتشير عادةً إلى لوحات SMD وBGA من 0603 فما فوق، ويُشار إليها عادةً باسم VIP (عبر لوحة الإدخال). لا يُمكن تسمية فتحات التوصيل في اللوحة "فتحة في القرص"، لأن فتحات التوصيل في اللوحة تتطلب إدخال المكونات المراد لحامها، وجميع لوحات دبابيس التوصيل تحتوي على فتحات.
مع تطور المنتجات الإلكترونية نحو الخفة والنحافة والصغر، أصبحت لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) أكثر كثافة، مما يجعل تطويرها صعبًا، مما أدى إلى تقلص حجم المكونات تدريجيًا. على سبيل المثال، مكونات BGA في العبوة صغيرة، وبالتالي تقل المسافة بين الدبابيس، مما يجعل من الصعب إخراج العبوة داخل الدبوس من الخط، ما يتطلب تغيير طبقة التثقيب.
في لوحة BGA، تكون المسافة بين دبابيس اللوحة صغيرة، مما يصعب توزيعها، والحل الوحيد هو فتح الثقب في القرص. كما يوجد في الجزء الخلفي من لوحة BGA مكان مكثف الفلتر، وعندما يكون دبابيس اللوحة أكبر من الجزء الخلفي من مكثف الفلتر، لا يمكن تجنب ثقوب توزيع الدبابيس، بل يتم قبول سعة الفلتر في ثقوب اللوحة فقط. لذلك، يوجد نوعان من الثقوب في القرص: أحدهما على لوحة BGA والآخر على لوحة الرقعة.
ومن المستحسن هنا عدم محاولة تصميم قرص مثقوب إذا كانت المسافة كافية، لأن تكلفة تصنيع قرص مثقوب مرتفعة للغاية ومدة الإنتاج طويلة للغاية.
تصميم الثقب في القرص:
1. لا حاجة لتصميم ثقب في القرص؛
قبل توجيه لوحة الدوائر المطبوعة، من الضروري إجراء عملية توزيع مروحي أولًا لتسهيل توجيه الطبقة الداخلية. بالنسبة لتوزيع مروحي أجهزة BGA،
عدد الدبابيس كبير جدًا، ولكن يجب أن تكون منطقة BGA متمركزة بين الوسادات ذات فتحات المروحة. حول إعدادات مروحة BGA
المعلمات، 0.15-0.2 مم من الفتحات، وعرض الخطوط 3-4 مل، وحلقات الفتحات 0.3-0.4 مم، لذلك يجب أن تكون مسافة دبابيس BGA كبيرة.
يمكن أن يكون مخرج المروحة طبيعيًا فقط إذا كان أقل من 0.35 مم.
2. تحتاج إلى تصميم الثقب في القرص؛
قبل توزيع مروحة BGA، نحتاج إلى ضبط قطر فتحة الثقوب المتداخلة، وإلا فإن قطر الفتحة لن يكون مناسبًا للتوزيع الفعال للمروحة، أو
إذا كانت نتيجة التوزيع غير طبيعية، فتكون النتيجة غير طبيعية. عندما تكون المسافة بين دبابيس BGA صغيرة جدًا بحيث لا يمكن توزيعها، يلزم تصميم فتحة في القرص، وتوجيه الأسلاك من الطبقة الداخلية أو من مركز القرص.
محاذاة الطبقة الأساسية لأجهزة BGA.
عملية تصنيع الثقب الموجود في القرص:
1. يتم تعريف BGA فوق الفتحة بشكل عام على أنها فتحة في القرص، تحتاج إلى توصيل الراتنج، وغطاء طلاء الراتنج لتسهيل لحام العميل.
ما لم يطلب العميل عدم سد الثقوب الموجودة فوق BGA.
2. باستثناء BGA، عندما يتطلب العميل سد جميع الثقوب بالراتنج، يتم تعريف الثقوب الموجودة في الجزء العلوي من الرقعة أيضًا على أنها ثقوب في القرص.
تعريف الثقب في القرص؛
عملية الإنتاج؛
حفر ثقب في القرص → ثقب طلاء النحاس → راتنج السد → المعالجة → التلميع → تقليل النحاس → إزالة مطاط الفائض → حفر ثقوب أخرى غير القرص (عادةً ثقوب المكونات وثقوب الأدوات) → ثقب طلاء النحاس ونحاس سطح VCP → العملية العادية ……
ثقب التوصيل قدرة العملية؛
صورة توضيحية للثقب الموجود في القرص:
١. فتحة BGA في القرص: عادةً، لا تتطلب الأجهزة ذات عدد قليل من الدبابيس ثقوبًا في الدرج المخصص للدبابيس. مع ذلك، في أجهزة BGA ذات الدبابيس المتعددة، تشغل فتحات الدبابيس مساحة في الأسلاك. إذا صُممت الفتحات كثقوب في الدرج، وكانت الثقوب مثقوبة في وسادات BGA، فيمكن توفير مساحة للأسلاك. تُصمم الثقوب في الدرج عندما تكون المسافة بين الدبابيس صغيرة جدًا بحيث لا تسمح بمرور الأسلاك، ويتم توجيه الأسلاك من أماكن أخرى.
٢. ثقب في القرص على مكثفات الفلتر: عند الحاجة إلى عدة فتحات للتوجيه في جهاز BGA، يصعب تجنب الفتحات الموجودة في الجزء الخلفي من الجهاز حيث تُوصل مكثفات الفلتر. لذلك، تُثقب الفتحات أعلى الوسادات وتصبح ذات ثقب في القرص.
3. تجنب ثقب القرص: يجب سد ثقب القرص بالراتنج، ثم سد الراتنج فوق طبقة النحاس لتسهيل اللحام. عند عدم سد ثقب القرص، تجنب سد منطقة اللحام الصغيرة، فقد تظهر حبات القصدير المخفية أو الزيت المتفجر، مما يؤدي إلى لحام خاطئ.
٤. قم بعملية ثقب الطبق: وسادات BGA صغيرة بحجم ثقوب الطبق المُعاد تصميمها، ولا توجد مساحة لحام كافية. لذلك، يجب سد ثقوب الطبق بالراتنج، ويُستخدم الطلاء الكهربائي لملء الثقوب بشكل مسطح، مما يُسهّل اللحام ويمنع اللحام الضعيف.
