1. Enkonduko al PCB-truoj
PCB, aŭ presita cirkvitplato, estas tre grava komponanto aŭ konstrubriketo por krei cirkvitojn, sur kiu diversaj cirkvitkomponantoj estas konektitaj. Sed la plej grava faktoro por la dizajnado kaj manipulado de PCB-plato estas, ke ĉiuj komponantoj sur la plato estas faritaj per diversaj teknikoj kaj procezoj. Ĉiu tipo de truo havas sian propran procezon de fabrikado kaj funkciado. La ĉefa funkcio de truoj estas faciligi la muntadon de komponantoj sur la platon, provizante fortajn kaj fidindajn elektrajn konektojn kaj strukturan forton por la PCB-plato. En ĉi tiu lernilo, ni traktos diversajn tipojn de PCB-truoj, kiuj gravas por preciza PCB-dezajno kaj produktado laŭ la projektaj postuloj. Do ni komencu!
2. Tipoj de PCB-truoj
2.1 Tegitaj Tra-Truoj (PTH)
Tra-tegitaj truoj, ankaŭ konataj kiel sen-elektra tegaĵa kupro. Ĉi tiuj truoj estas boritaj tra la plato kaj tegitaj per kupro, kiu estas konduktiva materialo. Stano aŭ oro estas uzataj por tegi tegaĵon, kiu helpas fari la konekton inter la tavoloj de la PCB-plato.
La funkcio de ĉi tiuj truoj estas fari elektrajn konektojn inter malsamaj tavoloj de PCB-plato aŭ komponantoj konektitaj al la plato. Ĉi tiuj truoj ankaŭ utilas por provizi malaltan reziston por komponantaj konduktiloj kaj kupraj dratoj kaj pliigi la mekanikan stabilecon de la PCB-asembleo.
Trategitaj truoj ankaŭ utilas por fari fortajn ligojn inter la duflankaj aŭ plurtavolaj tavoloj.
La ĉefaj uzoj de PTH-oj estas en rezina kuprotegaĵo, kuprotegaĵo, aŭ diamanta kuprotegaĵo.
2.2 Ne-tegitaj Tra-truoj (NPTH)
En ĉi tiu tipo de PCB-truo, ne estas kupro uzata kiel tegaĵo sur la truomuroj; rezulte, truobareoj ne havas konduktivan naturon aŭ elektrajn ecojn. Ili estas plej bone uzeblaj kie la plato havas kuprajn trakojn sur unu flanko, sed ili ne estas bona elekto por plurtavolaj platoj ĉar la uzo de ĉi tiuj truoj reduktas la nombron de tavoloj por la plato.
Tamen, la fabrikado de ĉi tiuj truoj estas facila kaj rapida procezo kaj estas uzata por prilabori truojn por fiksi tabulojn ĉe la laborpunkto. Ili ankaŭ estas faritaj por ŝraŭboj aŭ riglil-similaj komponantoj, sekurigante ilin kaj uzataj kiel varmoradiatoro por varmodisradiado.
2.3Duontruoj
La duontruoj en la PCB-tabulo, ankaŭ nomataj plataj duontruoj aŭ kastelitaj truoj, estas parte boritaj tra truoj faritaj ĉe la rando de la tabulo, kaj ĉi tiuj truoj estas frezitaj duonvoje tra ili. Ĉi tiuj truoj estas uzataj por luti alian PCB-on sur la ĉefa tabulo. Simple dirite, ili faras la konekton inter du apartaj tabuloj, kaj ili estas la ĉefa parto de alt-densecaj komponentaj konektoj. Por la konekto de Bluetooth sur alia tabulo, oni uzas tegitajn tratruojn.
2.3 Tra-truoj
La ĉefa celo de tratruoj estas fari fortajn elektrajn konektojn por malsamaj tavoloj de PCB-platoj kaj ankaŭ esti uzataj por tegitaj tratruaj komponentkonektoj, ktp. La konekto de malsamaj tavoloj de plurtavolaj platoj per tratruoj helpas faciligi signalfluon inter tavoloj kaj konektitaj komponantoj.
Blindaj Vias
La blindaj truoj de la plato estas faritaj de la supraj aŭ malsupraj tavoloj al la internaj tavoloj kaj ne tute trapasas la platon kiel tegitaj traaj truoj. En ĉi tiu vido, ni ne povas vidi la alian flankon de la plato.
Ĉi tiuj truoj estas faritaj per mekanika borprocezo, kaj kelkfoje laseroj estas uzataj por bori blindajn truojn. Por bori ĉi tiujn truospecojn, certigu iliajn precizajn dimensiojn. Aŭ ĝi estas malfacila procezo, sed ni povas bori blindajn truojn rekte sur la platon.
La ĉefa uzo de blindaj truoj estas fari konekton al unu ekstera tavolo kun minimume unu interna tavolo. La bildformato por ĉi tiuj truoj estas 1:1 aŭ pli granda.
La blindaj truoj estas parto de fabrikado de HDI-PCB, sed certigu, ke la plato kun blindaj truoj ne ĉiam estas HDI-PCB.
Entombigitaj vias
La enfositaj truoj estas faritaj inter internaj tavoloj de la PCB-plato, kaj ĉi tiuj ne videblas de la ekstera flanko de la plato. La ĉefa celo de ĉi tiuj truoj estas fari konektojn inter 2 aŭ pli internaj tavoloj. Por ĉiu konekta nivelo, difinu truojn kiel apartaj borildosieroj.
La bildformato por entombigitaj truoj estas 1:12 aŭ pli granda.
Laŭ IPC-normoj, la rekomendinda diametro por blindaj kaj entombigitaj truoj ne estas pli granda ol 6 miloj.
Stakitaj Vias
Stakigitaj truoj estas blindaj truoj aŭ entombigitaj truoj, kiuj estas uzataj por fari konektojn inter malsamaj plattavoloj por pli ol tri cirkvittavoloj. La stakigitaj truoj venas kun du aŭ pli da truoj agorditaj unu sur la alia, kiuj trairas multajn tavolojn de platoj.
La ĉefaj uzoj de staplitaj truoj estas en plurtavolaj platoj kaj ankaŭ en HDI-platoj. La dezajno de staplitaj truoj estas tia, ke ĉiu truo en la stako estas konfigurigita kun unu interna tavolo de la plato.
La ĉefa trajto de ĉi tiuj truoj estas provizi kontinuajn elektrajn konektojn en malsamaj tavoloj. La projektoj kie spaco estas limigita sed kompleksa dezajno uzas staplitajn truojn.
Ŝanceligitaj Vias
La ŝtupaj truoj estas faritaj kiam malsamaj PCB-tavolaj truoj estas konektitaj sed ne interkovriĝantaj. La ŝtupaj truoj venas kun multaj truoj en tiaj konektoj, kiuj ne havas rektan konekton ĉar borilaksoj estas malsamaj.
La ŝtupaj truoj kreas zigzagan ŝablonon sur la plato kiam ni rigardas la platon de iu ajn flanko. La ĉefaj uzoj de ŝtupaj truoj estas en HDI-platoj kaj plurtavolaj PCB-oj.
Preterlasi Viojn
Ĉi tiu truo trairas multajn tavolojn de la plato sed ne havas elektran konekton kun iu ajn tavolo. Salttruoj povas esti interkovrantaj truoj, blindaj truoj aŭ entombigitaj truoj. Ĉi tiuj truoj estas gravaj por la HDI-plato por fari kompaktajn kaj komplikajn cirkvitojn. Salttruoj faras vertikalajn elektrajn konektojn inter la platotavoloj, kiuj kreas densan pakadon de komponentoj kaj reduktas la longon de la signalvojo.
Vias-en-kuseneto
Truo en la kuseneto estas malpli ofta tipo de PCB-truoj, kaj en ĉi tiu dezajno, la truo estas farita rekte sub la surfacmuntita komponenta kuseneto anstataŭ direkti la spuron ĉirkaŭ la kuseneto. Per la konekto de la komponenta kuseneto sur la supraj tavoloj kun la interna tavolo de la plato.
La ĉefaj trajtoj, kiuj helpas uzi ĉi tiujn truojn, estas ke ili provizas facilan vojigon kaj kontrolas parazitan induktancon. Ilia malavantaĝo estas, ke dum reflodado, la lutaĵpasto trairas la truojn kaj influas la lutaĵon sur la PCB-plato.
2.4 Muntaj Truoj
Muntaj truoj estas faritaj en la cirkvitkarto por provizi punktojn por muntado de la plato kun la ĉasio. Ĉi tiuj truoj havas pli grandajn grandecojn ol aliaj truospecoj de plato kaj estas normale faritaj sur plataj anguloj. Por fari fortan kaj stabilan konekton inter la plato kaj la muntaj komponantoj, kupraj kusenetoj estas aplikataj ĉirkaŭ la muntaj truoj.
2.5 Konustruoj kaj Kontraŭboraĵoj
Kontraŭboraĵaj truoj estas faritaj por rigliloj aŭ ŝraŭboj kaj venas kun platfundaj kapoj, kiuj havas pli grandan grandecon kompare kun ŝraŭbaj dezajnoj. Ĉi tiuj truoj venas kun 2 diametroj, pli granda diametro ĉe la supra parto por manipuli la ŝraŭban kapon kaj malgranda diametro por havi ŝraŭban aŭ riglilan korpon.
Konustruoj estas uzataj por aplikoj kie ŝraŭboj bezonas konusformajn kapojn. Ĉi tiuj truoj estas faritaj laŭ konusa angulo, kiu estas laŭ la konuseco de la supra parto de la kapo de la ŝraŭbo, kio helpas la ŝraŭbon sidi ebene sur la platosurfaco. Por fari konustruojn, normale 82- aŭ 90-gradajn borilojn oni uzas.
bildo Kontraŭtruoj kaj Kontraŭboraĵoj
2.6 Fiduziaj Truoj (Vicigaj Truoj)
Fiduciaj truoj, nomataj vicigaj truoj, estas malgrandaj kaj difinitaj truoj boritaj sur tabulo, kiuj estas uzataj kiel referencpunktoj por aŭtomataj fabrikadaj iloj. Ilia ĉefa trajto estas provizi precizan vicigon dum diversaj fazoj, kiel ekzemple komponenta konekto, ŝablona procezo kaj testado, certigante, ke ĉiuj komponantoj sur la tabulo estas precize konektitaj por tabulo-asembleo.
Bildo: Fiduziaj truoj
2.7 Specialaj PCB-truospecoj
- Stamptruoj
Stamptruoj, ankaŭ nomataj elrompiĝaj truoj, estas malgrandaj truoj faritaj sinsekve aŭ en vico kun randoj de ĉiu cirkvitplato en la panelo. Ĉi tiuj truoj aspektas kiel la randoj de stampiloj, do ili estas konataj kiel stampitruoj. La ĉefa uzo de ĉi tiuj truoj estas por la depaneligo de PCB-oj. En la depaneliga procezo, unuopa plato estas apartigita de la pli granda panelo. Tiu procezo estas uzata por pliigi produktadefikecon kaj redukti elspezojn.
3. Konsideroj pri la Dezajno de PCB-Truoj
Multaj faktoroj devas esti konsiderataj por la dezajno de PCB-truoj, kiuj estas listigitaj ĉi tie.
Truograndeco kaj Bildformato
La valoro de truograndeco baziĝas sur borteknikoj kaj la nombro da tavoloj de la plato. La rilatumo inter truoprofundo kaj truodiametro nomiĝas la bildformato.
| Borada Tekniko | Min. Diametro de la truo | Maks. Bildformato |
| Mekanika Borado | 0.2 mm | 10:1 |
| Lasera Borado (Mikrovojoj) | 0.075 mm | 1: 1 al 1.5: 1 |
| Kemia Akvaforto | ~50 µm | ~ 1: 1 |
| EDM (Elektra Senŝargiĝo) | 0.1 mm | 5:1 |
| Ultrasona Borado | 0.2 mm | 5:1 |
Borila Toleremo & Ringformaj Ringaj Detaloj
La ringoforma ringo estas kupro kovranta la tegitan truon. Se ne estas ĝusta larĝo de la ringo, ĝi kaŭzas problemojn por la fidindeco de la plato.
| Truo Grandeco (mm) | Borila Toleremo (± mm) | Minimuma Ringa Ringo (mm) |
| ≤ 0.3 | ± 0.025 | 0.1 |
| 0.3 - 0.6 | ± 0.05 | 0.15 |
| > 0.6 | ± 0.075 | 0.2 |
Tegaĵa Dikeco por PTH & Vias
La dikeco de la tegaĵo laŭ la dezajnaj postuloj provizas bonan mekanikan forton por la plato kaj elektran konduktivecon.
| truo | Kupro-tegaĵa dikeco | normo |
| Tegita Tra-Truo (PTH) | 25 - 50 µm | IPC-6012 |
| Mikrovia (HDI) | 5 - 25 µm | IPC-6016 |
| Blinda/Entombigita Per | 15 - 30 µm | IPC-6012 |
| Vias-en-kuseneto | 25 – 50 µm (plenigita, tegitaj) | IPC-4761 |
materialo
La uzo de materialoj por tabulo ankaŭ influas truoprecizecon
| materialo | Borada Trajto |
| FR-4 | Ĝi havas facilajn borajn funkciojn kaj povas facile pritrakti ĉiajn tipojn de truoj |
| Alt-TG FR-4 | Por fari truojn en ĉi tiu materialo oni uzis pli fortajn borilojn |
| Aluminiaj PCBoj | CNC-frezmaŝino aŭ specialaj boriloj estas uzataj por fari truojn en ĉi tiu tabulo. |
| Ceramikaj PCBoj | ultrasona aŭ lasera borado estas uzata por fari truojn en ceramikaj platoj |
| Flekseblaj PCBoj | kemia gravurado aŭ lasera borado uzata |
4. Funkcioj de PCB-truoj
Elektra Konektebleco Inter Tavoloj
La ĉefa uzo de truoj en PCB-platoj estas fari elektrajn konektojn inter PCB-tavoloj. Ekzemple, traplektitaj truoj helpas transdoni signalon kaj potencon de unu flanko al alia flanko de la plato.
Blindaj, entombigitaj kaj tratruaj truoj helpas fari plurtavolajn konektojn por HDI PCB-platoj.
Por altrapida signaltransdono en diversaj kompaktaj dezajnoj, mikro-truoj estas uzataj.
Komponanta Muntado
Plejparte por konekto de komponantoj surŝipe tra-trua muntadoteknologio, aŭ THT, uzas tra-tegitajn truojn por lutado kaj enmeto de komponantaj konduktiloj en truojn.
PCB-truoj ankaŭ faras fortan konekton kun la plato kompare kun SMT. Truoj estas plej bonaj por la konekto de altpotencaj komponantoj kiel konektiloj kaj kondensatoroj.
Varmaj Disipoj
PCB-truoj ankaŭ prizorgas varmodisradiadon, kiu estas generita de diversaj komponantoj sur la tabulo, kaj evitas trovarmiĝon. Termikaj truoj helpas fluigi varmon de varmigitaj komponantoj al la varmoradiatoro. Dum truoj en la kuseneto pliigas varmodisradiadon per kontrolado de termika rezisto.
5. Oftaj Problemoj kun PCB-Truoj kaj Kiel Eviti Ilin
Truo-misaranĝo
- En ĉi tiu pozicio de borado de faŭlta truo, ĝi ne estas laŭ la postuloj kaj rezultigas eraran konekton de la komponentaj kusenetoj kaj internaj tavoloj. Ĉi tiu eraro estas la rezulto de elektraj malkonektiĝoj aŭ neĝustaj lutadteknikoj.
- Ĝi ankaŭ okazas pro disetendiĝo de la tabula materialo dum la fabrikado.
- Por eviti ĉi tiun problemon, uzu fidosignojn ĉe difinitaj punktoj kaj uzu kvalitajn materialojn por eviti dilatiĝon/kuntiriĝon.
- Se vi laboras pri plurtavolaj platoj, uzu rentgen-aranĝajn kontrolajn funkciojn.
Nesufiĉa Ringa Ringo
- En ĉi tiu eraro, kupraj kusenetoj ĉirkaŭ truoj ne estas postuloj aŭ malgranda grandeco, kiuj influas mekanikajn kaj elektrajn ecojn. Rezulte, malfermaj cirkvitoj aŭ malfortaj lutaĵoj kreiĝas sur la plato.
- Por solvi ĉi tiun problemon, agordu ringoformajn detalojn. Uzu la ĝustan kusenetograndecon por malgrandaj misaranĝoj.
Interkovrantaj Boriltruoj
- En ĉi tiu eraro, multaj bortruoj interkovriĝas, kaŭzante malbonan dezajnon de la plato. Rezulte, okazas kupro-elrompiĝo kaj delaminado.
- Ĝi okazas pro neĝusta truokonfiguracio en la platodezajno.
- Uzu ĝustan truointerspacon kaj pli grandajn borilojn por eviti interkovriĝon.
Malĝustaj Truograndecoj
- En ĉi tiu eraro, truoj estas pli grandaj kaj pli malgrandaj kaj influas la precizan enmeton de komponantoj. Ĉi tiu difekto efikas sur la lutadkapablojn kaj elektrajn konektojn.
- Ĉi tiu eraro ŝuldiĝas al la erara borilgrandeco en Gerber-dosieroj kaj misa tegaĵdikeco.
- Por solvi ĉi tiun problemon, sekvu la norman truograndecon laŭ la difinita valoro kaj agordu la tegaĵdikecon.
konkludo
La PCB-truo estas la ĉefa komponanto por PCB-dezajno kaj ĝusta funkciado en iuj ajn elektronikaj aparatoj kaj projektoj. Ĉi tiuj truoj gravas por provizi la elektran konekton inter malsamaj tavoloj de platoj kaj mekanikan forton. Ekzistas malsamaj tipoj de PCB-truoj, kiel ekzemple ne-tegitaj tra-truoj, tegitaj tra-truoj, kaj per-truoj kiel ekzemple tra-truaj truoj, blindaj truoj, entombigitaj truoj, mikrotruoj, ktp. Ĉiu venas kun siaj trajtoj kaj graveco por la dezajno kaj funkciado de PCB-plato. Ĉiu tipo de PCB-truo havas sian dezajnon kaj trajtojn, sed la ĉefa celo uzata en plato estas fari elektrajn konektojn inter PCB-tavoloj, munti komponentojn, kaj fari konektojn kun eksteraj komponentoj sur la plato. Pli malnovaj PCB-platoj venas plejparte kun tegitaj tra-truoj por munti tra-truajn komponentojn, kaj kun la alta postulo je alt-densecaj platoj nun signifas, ke fabrikantoj uzas surfac-muntajn komponentojn, kiuj ne estas tegitaj tra-truoj. Por alt-densecaj miniaturaj truoj, oni uzas boritajn per laseroj.
