Vias är en oundviklig aspekt av kretskortsdesign. Under layoutprocessen är det ofta svårt att undvika alla korsningslinjer. För att lösa detta används vias för att uppnå mellanlageranslutning, vilket har lett till utvecklingen av dubbelsidiga och flerskiktade kretskort. Följaktligen har vias blivit en kritisk del av kretskortsdesign.
Ur ett designperspektiv tjänar vias två huvudsakliga syften: elektrisk anslutning och mekaniskt stöd eller positionering . Dessa roller uppfyller elektriska krav eller fysiska behov. Därför klassificeras vias ofta ytterligare i elektriska vias och mekaniska stödhål , där de senare uppdelas i lödplattahål (vanligtvis pläterade) och monteringshål (ofta icke-pläterade).
En via består huvudsakligen av två delar:
- BorrhålDet centrala hålet.
Dynaområde : Området som omger borrhålet.
- Storleken på dessa två komponenter avgör den totala via-storleken.
I höghastighets- och högdensitets-PCB-designer strävar konstruktörer vanligtvis efter minsta möjliga vias för att maximera routingutrymmet och minimera parasitisk kapacitans, vilket gör dem mer lämpliga för höghastighetskretsar. Att minska via-storleken ökar dock tillverkningskostnaderna och möter tekniska begränsningar:
- Mindre hål kräver längre borrtider och är benägna att få centrumfel.
- När håldjupet överstiger sex gånger borrdiametern blir det svårt att få en jämn kopparplätering på hålväggarna.
Att balansera design och produktion innebär många överväganden. Medan vissa konstruktioner kan skickas direkt till produktion, kräver andra ytterligare tekniska kontroller för att åtgärda potentiella problem, undvika förseningar, avkastningsproblem och tillförlitlighetsproblem.
Med tanke på den betydande inverkan designbeslut har på totala kostnader och tidsplaner är dessa utmaningar förebyggbara. Som en högtillförlitlig tillverkare av flerskiktade kretskort, Wonderful PCB fokuserar på forskning och utveckling samt tillverkning av kretskort och levererar kretskort med snabb leveranstid och hög tillförlitlighet. Vårt uppdrag, "Sänka kostnader och förbättra effektiviteten för elektronikindustrin", understryker vikten av designöverväganden i tidigt skede. Nedan följer expertlösningar för att optimera hål- och spårdesign baserade på verkliga fall för att stödja effektiv och kostnadseffektiv tillverkning.
Håldesignfodral
Fall 1: Standardisering av PTH/NPTH-design
Problem :
- Som visas i det vänstra diagrammet är dynorna utformade med elektriska anslutningar men är implementerade som icke-pläterade hål.
- Som visas i det högra diagrammet är dynorna utformade utan elektriska anslutningar men implementerade som pläterade hål.
Expertrekommendationer :
- För icke-pläterade hålSe till att inga elektriska anslutningar finns till motsvarande dynor. Dynans och hålets storlek ska matcha, annars ska ingen dyna vara utformad.
- För pläterade hålSäkerställ elektriska anslutningar till motsvarande dynor, med dynstorleken cirka 5 mil större än håldiametern.
Undvik att designa pläterade hål utan dynor, eftersom detta kräver positiva pläteringsprocesser, vilket förlänger ledtiderna med minst en dag.
Korrekt design :
(Vänster icke-metalliskt hål, höger metalliskt hål)
- Tillhandahåll en håltabell som tydligt skiljer pläterade från icke-pläterade hål för att minska EQ-kommunikation och potentiella missförstånd i designen.
Korrekt design :
Fall 2: Att skilja mellan metalliska och icke-metalliska spår
Problem :
- En design inkluderar sju spår, varav tre är avsedda som icke-metalliska och fyra som metalliska spår. Alla spår är dock placerade på samma ställe. GDD lager, vilket som standard är spår av icke-metall. För att förhindra exponerad koppar under fräsning tas pläteringsplattorna bort för spår av icke-metall.
Expertrekommendationer :
- Separera icke-metalliska springor i GDD or GM1 lager och metallspår i DRL lager eller ett dedikerat Spår lager.
Korrekt design :
Fall 3: Tydliga och konsekventa hålannoteringar
Problem :
- Alltför stora hålsymboler gör det svårt att matcha hål med sina symboler, vilket orsakar utmaningar med att identifiera hålpositioner eller storlekar som inte matchar.
- Spår är dolda i hörnanteckningar eller saknas i håltabellen, vilket ökar risken för utelämnande.
Expertrekommendationer :
- Använd hålsymboler av lämplig storlek för en-till-en-matchning med borrhålen.
- Inkludera en håltabell som markerar spårpositioner och parametrar, eller integrera spår direkt i DRL lager.
Korrekt design :
Fall 4: Undvik konflikter mellan hål och spår
Problem :
- Samma position används för både ett hål och en springa utan tydliga instruktioner.
Expertrekommendationer :
- Designa inte både ett hål och en springa på samma plats.
- Tillhandahåll en håltabell som markerar spårpositioner och parametrar, och placera spåren direkt i DRL lager.
Korrekt design :
Fall 5: Förhindra låsta platser i PCB-filer
(bild-PCB Tillverkningsbarhet Hål och Spår-9)
Problem :
- Spåren kan vara "låsta" under konvertering av PCB-till-Gerber-filer, vilket resulterar i att spårdesigner saknas.
Expertrekommendationer :
- För designer som använder Altium Designer 16 eller tidigare, lås upp slotdesigner före filkonvertering för att säkerställa att slotdata inkluderas.
Korrekt design :
Fall 6: Lödmaskens fyllningstolerans bör inte överstiga 0.2 mm
Problem :
- Stora variationer i lödmaskfyllningstolerans resulterar i underfyllda stora vior eller för mycket lödmasköverflöde i små vior.
Expertrekommendation :
- Vid konstruktion av vior med lödmaskfyllning, se till att toleransen inte överstiger 0.2 mm.
Korrekt design :
Via(max) – Via(min) ≤ 0.2 mm
Slutsats
Dessa sex fall illustrerar vikten av att tillämpa bästa praxis och följa standardsteg under designfasen för att spara tid, förebygga problem och säkerställa högre avkastning och snabbare produktion.
Som en digital serviceplattform som arbetar för att förbättra traditionella arbetsflöden inom elektronikindustrin, Wonderful PCB har löst dessa verkliga fall under kundkontakter. Genom att leverera högtillförlitliga produkter, transparenta leveransupplevelser och pålitliga tjänster upprätthåller vi vårt löfte till globala kunder och uppfyller vårt uppdrag: "Sänka kostnader och förbättra effektiviteten för elektronikindustrin."
