پاسخ مستقیم
Via-in-pad یک استراتژی مسیریابی است که در آن یک via مستقیماً در یک کامپوننت پد قرار می گیرد. این برای مسیریابی فرار BGA با گام دقیق، پشتهبندی HDI، مسیرهای جریان کوتاه و انتقال حرارتی مفید است. هنگامی که مانند یک وای معمولی رفتار شود خطرناک است، زیرا همان ویژگی باید دارای جریان آبکاری باشد، از ساخت جان سالم به در ببرد و همچنان در حین مونتاژ مانند یک پد لحیم کاری صاف رفتار کند.
برای تعریف کوتاهتر صفحه مرجع و مرز RFQ، از Via-in-Pad PCB Design قبل از این راهنمای پیادهسازی طولانیتر استفاده کنید.
برای مونتاژ قابل اعتماد، via-in-pad معمولاً به معنای سوراخ شده، روکش شده، پر، مسطح و درپوش است. اگر ویا در یک پد لحیم کاری باز بماند، لحیم مذاب می تواند در حین جریان مجدد وارد سوراخ شود. به همین دلیل است که via-in-pad باید همراه با Demystifying PCBs BGA: An In-Depth Overview نه تنها به عنوان یک ترفند طرح بندی، بررسی شود.
اصول مهندسی
مشکل اصلی کنترل صدا است. یک توپ BGA یا پد حرارتی QFN به حجم لحیم قابل پیش بینی برای تشکیل یک اتصال قابل اعتماد نیاز دارد. یک مسیر باز یک مخزن کنترل نشده اضافه می کند. در طول جریان مجدد، عمل مویرگی می تواند لحیم کاری را به داخل بشکه بکشد. پد ممکن است در CAD درست به نظر برسد، اما مفصل ممکن است در فر از گرسنگی بگذرد.
مشکل دوم صافی است. بستههای ریز به همسطح بودن پد نیاز دارند، بنابراین چاپ خمیر لحیم کاری و فروپاشی اجزا قابل تکرار هستند. پر شده و درپوش از طریق پد، سطح مسی مسطح را بازیابی می کند. بدون مسطح کردن، یک فرورفتگی روی ویا می تواند شکل رسوب خمیر را تغییر دهد، شار به دام انداخته، یا تخلیه را افزایش دهد.
گزینه های فرآیند
| Option | Where it fits | Assembly risk | Cost impact |
|---|---|---|---|
| Dog-bone fanout | Larger BGA pitch and enough routing room | Low when spacing is adequate | Lowest |
| Tented via near pad | Non-critical escape when solder cannot enter pad | Mask tent can open during processing | کم |
| Via-in-pad, open | Prototypes only when risk is accepted | High solder wicking risk | Low fabrication cost, high assembly risk |
| Via-in-pad, filled and capped | Fine-pitch BGA, QFN thermal pads, HDI | Lowest practical risk | Higher fabrication cost |
نمونه کار شده
فرض کنید یک زمین BGA جایی برای ردی از استخوان سگ و از طریق بین پدها باقی نمی گذارد. Via-in-pad ممکن است توجیه شود. یادداشت آزادسازی صحیح نباید فقط بگوید "Vias in Pads مجاز است". باید مشخص شود که ویزهای پد باید پر، مسطح و درپوش مسی باشند. نقشه مونتاژ همچنین باید طرح دیافراگم شابلون را با سطح پد نهایی همسو کند.
اگر گام اجازه می دهد تا تهویه استخوان سگ، آن را انتخاب کنید، مگر اینکه مسیر الکتریکی، مسیر جریان یا طراحی حرارتی نیاز به عبور از زیر پد داشته باشد. Via-in-pad قدرتمند است، اما مراحل فرآیندی را اضافه می کند که باید هزینه پرداخت و بازرسی شود.
DFM قبل از انتشار بررسی می شود
حداقل اندازه مته لیزری یا مکانیکی، اندازه سوراخ تمام شده، نسبت ابعاد، مواد پرکننده، ضخامت پوشش کلاهک و توانایی سازنده برای بازرسی حفره ها یا گودی ها پس از صفحه نمایش را بررسی کنید. برای بردهای HDI، بررسی کنید که آیا میکروویاهای انباشته مجاز هستند یا اینکه آیا میکروویاهای تکان دهنده برای قابلیت اطمینان ایمن تر هستند. مقاله رمزگشایی فناوری PCB اتصال با چگالی بالا (HDI) زمینه گسترده تری را در اختیار شما قرار می دهد.
Via-in-pad نیز استراتژی بازرسی را تغییر می دهد. مفاصل پنهان در بسته های BGA را نمی توان با بازرسی نوری قضاوت کرد، بنابراین بازرسی اشعه ایکس اهمیت می یابد. بازرسی AOI و اشعه ایکس در مونتاژ PCB را زمانی که میدان پد متراکم است یا محدودیتهای تخلیه بخشی از طرح کیفیت است، مرور کنید.
اشتباهات رایج
رایج ترین اشتباه استفاده از via-in-pad در کتابخانه footprint بدون گفتن ساخت یا مونتاژ است. برد ممکن است به عنوان یک استاندارد از طریق فرآیند نقل قول شود، سپس در CAM مسدود شود یا در طول SMT خراب شود. اشتباه دیگر این است که فقط دریچههای حرارتی را زیر یک پد بزرگ در معرض دید قرار میدهید در حالی که دریچههای سیگنال نزدیک را باز میگذارید. لحیم کاری مسیر موجود را دنبال می کند.
پرداخت سطح نیز مهم است. پرداخت صاف مانند ENIG برای کارهای متراکم BGA معمول است، در حالی که توپوگرافی پد ناهموار تنوع چاپ بیشتری ایجاد می کند. انتخاب های پایان را در ENIG در مقابل OSP در مقابل HASL برای تولید PCB مقایسه کنید.