DFM 101: Плата через структуры

Время чтения (слов)

Одной из самых больших проблем, с которыми сталкиваются разработчики печатных плат, является непонимание факторов затрат в процессе производства печатных плат. Эта статья является последней в серии, в которой обсуждаются эти факторы затрат (с точки зрения производителя печатных плат) и проектные решения, которые повлияют на надежность продукта.

ДФМ Проектирование для производства (DFM) определяется как практика проектирования печатных плат, которая соответствует не только возможностям производственного процесса сборки заказчика, но и возможностям процесса изготовления платы при минимально возможных затратах. Хотя эти статьи не заменяют раннее взаимодействие с изготовителем печатных плат, они содержат рекомендации, которые помогут «проектировать успешно».

Микроотверстия Одним из наиболее важных технологических достижений, сделавших ИЧР жизнеспособным, стало развитие микропереходов: очень маленького отверстия (обычно 0,006 дюйма или меньше), которое соединяет только определенные слои либо как «слепые», либо «скрытые» сквозные отверстия. Это представляет собой совершенно новый способ создания электрических соединений между слоями печатной платы. Традиционная технология печатных плат использует «сквозные отверстия», которые по определению просверливаются через всю печатную плату, соединяя два внешних слоя со всеми внутренними слоями. Возможность стратегически подключать только определенные площадки на определенных слоях значительно уменьшает площадь, необходимую для проектирования печатной платы, и обеспечивает гораздо большую плотность при меньшей занимаемой площади. На рис. 1 показаны сквозные, а также потайные и глухие переходные отверстия.

Рисунок 1: Микроотверстия и сквозные отверстия. (Изображение предоставлено: NCAB Group)

Виды микроотверстий

Образование микровиев

Микроотверстия могут быть сформированы различными методами, в первую очередь механическим сверлением, лазерным сверлением и последовательным ламинированием.

Рисунок 2: Последовательное ламинирование. (Источник: Siemens EDA)

Сложенные и расположенные в шахматном порядке микроотверстия

Рисунок 3: Микроотверстия, расположенные в шахматном порядке и сложенные друг на друга.

Микроотверстия переходного отверстия в площадке

Процесс производства переходных отверстий в контактных площадках позволяет размещать переходные отверстия на поверхности плоских площадок на печатной плате путем покрытия переходного отверстия, заполнения его одним из различных типов заливки, закрытия его и, наконец, покрытия поверх него. Процесс «via-in-pad» обычно состоит из 10–12 этапов и требует специального оборудования и квалифицированных технических специалистов. Контактная площадка Via-in-Pad часто является оптимальным выбором для печатных плат HDI, поскольку она позволяет упростить управление температурным режимом, уменьшить требования к пространству и обеспечить один из самых коротких способов обхода конденсаторов для высокочастотных конструкций (рис. 4).

Рисунок 4: Через контактную площадку.

Понимание факторов затрат при изготовлении печатных плат и раннее взаимодействие между проектировщиком и производителем являются важнейшими элементами, которые приводят к экономически эффективному успеху проектирования. Следование рекомендациям DFM вашего производителя — это первое, с чего следует начать.

Эта статья первоначально появилась в октябрьском выпуске журнала Design007 Magazine за 2021 год.

Анайя Вардия — президент и генеральный директор American Standard Circuits; соавтор книги «Руководство для проектировщиков печатных схем по… основам ВЧ/СВЧ-печатных плат, а также основам гибкой и жестко-гибкой конструкции»; и автор книги «Термологический менеджмент: взгляд производителя». Посетите I-007eBooks.com, чтобы загрузить эти и другие бесплатные образовательные книги. Он также является соавтором книги «Основы технологий печатных плат» и ведет обозреватель I-Connect007. Чтобы прочитать предыдущие колонки или связаться с Вардей, нажмите здесь.