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微通孔高密度蓝调的答案
微通孔高密度蓝调的答案
几乎不可避免的是，一个运行良好并持续很长时间的组件最终会被列入您不应指定用于批量生产的零件清单。更新、更好的部件正在开发中。这种想法是，您板上的微控制器和其他设备已经是细间距的，因此您可以容纳另一个。这就是我们最终得到那些五针调节器的方式，其中一个微小的菱形针夹在四个斜角矩形之间。
图 1. 图片来源：有许多组件类型假定 HDI 技术将被视为理所当然。
优势：组件到组件的间距
焊盘内通孔技巧通过实现 100% 的电路板内部布线而没有暴露的走线，从而实现高组件密度。通常为扇出孔预留的空间可用于下一个具有以下规定的组件。
保持测试访问
返工间隙 - 拆焊
电气隔离 - 屏蔽
散热考虑 - 散热器、热管
机械干扰 - 余量
取放精度
在上述参数范围内，放置可以像拼图游戏一样紧密。分立 SMD 元件的放置可以变得非常舒适。当涉及到最小的芯片帽和电阻器时，它们各自的焊盘之间的阻焊层就足够了。这假设零件的主体位于焊盘的限制内，这是典型的微帽。我通常建议使用最小宽度为 100 微米（4 密耳）的阻焊层。也就是说，75 微米是新的 100 微米，就制造商之间的趋势而言，放下焊料坝。
焊盘内过孔方法的一个附带好处是，当我们跳过扇出段时，我们缩短了去耦电容器的电感回路。直观地说，电容的放置应该在电源引脚和本地接地引脚之间建立一个桥接。在某些应用中，确切的引脚对很重要。即使该信息在相关的应用笔记中，在原理图上捕捉这些类型的规定也是有帮助的。
微孔最基本的应用
将返回机器设置为 Y2K，我工作的公司正在开辟一条像 QFN（四方扁平封装无铅）这样的器件封装的道路，只是它在中央接地焊盘周围有两个引脚环，而不是通常的一环。它们也不是真正的大头针，更像是凸起，并且四周有方形焊盘，间距为 0.5 毫米。
该内环的唯一解决方法是使用激光技术从表面铜到下面的层形成孔。孔可以小到你喜欢的大小，但需要电镀产生的孔是限制因素。最有效的是一个比深度更宽的洞。宽度与深度的纵横比是可靠电镀的关键。我们想要一个宽度大于深度的孔。
图 2. 图片来源：可根据需要使用微通孔，以便在工作部件下方获得良好的接地连接。
顺便说一句，技术路线图指向未来某个地方的一对一比例，但现在，0.6:1 的比例已经足够主流，可以放心使用。同时，该器件的 SMD 焊盘尺寸为 300 微米，因此这是指定的通孔尺寸。当您允许公差累积时，我们试图解决的问题允许 100 微米的成品孔尺寸。
缺点：锁定在薄介电材料中
由于上述纵横比，最终结果是我们可以使用的最大电介质厚度为 60 微米。请注意，薄预浸料总是需要用于顺序构建过程。书写纸的厚度约为 100 微米。这种材料是其中的一半，是整个HDI 技术解决方案不可或缺的一部分。
使用微通孔的四层板将在第二层和第三层之间有一个厚中间层，以具有足够的主干刚度。这留下了一个不对称的法拉第笼，其中第 2 层布线比第 3 层更接近第 1 层。更好的阻抗计算器将为这种类型的内层布线提供选项。
这里的缺点是走线阻抗是电介质厚度的函数。您可以使用的经验法则是 50 欧姆的线宽与电介质厚度相关。走线宽度与电介质的厚度大致相同。介电常数、铜厚度和阻焊层的存在都在实际阻抗计算中起作用。能够生产此范围内线宽的精英供应商，尤其是在外层上。
可以通过在传输线正下方的层中创建空隙来摆脱那些有损耗的 60 微米线。然后，顶层走线将使用第 3 层作为参考平面。观察使走线宽度与焊盘尺寸匹配的不寻常的模拟想法，参考平面可以尽可能地向下。这个建议主要是关于您最初只在外层布线的跟踪类型。设计射频放大器本身就是一件事情。
微孔作为热路径
从外层到第一层内层的微通孔的最佳用途之一是位于四方扁平封装类型的封装中间，其中封装中心有一个大接地引脚。实施via-in-pad技术不需要太多特殊处理。表面光洁度应升级为化学镀镍/浸金 (ENIG)，以获得更平坦的 SMT 焊盘，从而提高组装良率。
向 SMT 引脚添加过孔不应改变原始引脚的几何形状。完全在焊盘内部或外部而不是跨越边缘将使焊接更加一致。晶圆厂笔记应该提到由于焊盘中的过孔而导致焊盘中凹坑的最大深度。所谓的“平板垫”技术可能是您笔记中的一个很好的关键词。
图 3. 图片来源：作为通向全 HDI 的门户的微通孔可以集成到 EMI 屏蔽和 QFP 封装中，而不会影响可焊性。
这样一来，U 型通孔可以帮助加强布局、缩短电感回路、避开“不可避免”的引脚并提高整体组装的可靠性。主要成本是处理技术附带的材料。这些好处可以在只需要一个层压周期的电路板上获得。
价格范围的另一端是完全由微通孔组成的电路板。这些板将有许多层压循环，因为所有层都是堆积层。它们的结构类似于芯片和电路板之间的基板。它们在手机、手表和各种娱乐系统中很常见，它们在尺寸和性能上都有竞争力。更极端的系统将增加设计的不同功能方面之间柔性电路的复杂性。当您的电路板在这种程度上使用微通孔时，向您致敬！同时，开始使用基础知识非常容易。