Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для электронной компании см. VIA Technologies .

Переходное отверстие (лат. Путь или путь ) - это электрическое соединение между слоями в физической электронной схеме, которое проходит через плоскость одного или нескольких смежных слоев.

В IC [ править ]

В конструкции интегральной схемы переходное отверстие - это небольшое отверстие в изолирующем оксидном слое, которое обеспечивает проводящее соединение между различными слоями. Переходное отверстие в интегральной схеме, которое полностью проходит через кремниевую пластину или кристалл , называется сквозным переходом через кристалл или кремниевым переходом (TSV). Сквозные стеклянные переходные отверстия ( TGV ) были исследованы Corning Glass для упаковки полупроводников из-за меньших электрических потерь в стекле по сравнению с корпусом из кремния. [1] Соединение нижнего слоя металла с диффузором или поли обычно называется «контактом».

В печатной плате [ править ]

Различные типы переходных отверстий:
( 1 ) Сквозное отверстие .
( 2 ) Слепое переходное отверстие.
( 3 ) Похоронен через.
Серый и зеленый слои являются непроводящими, а тонкие оранжевые слои и переходные отверстия являются проводящими.
Печатная плата через диаграмму текущей емкости, показывающую 1 мил покрытия через текущую емкость и сопротивление в зависимости от диаметра на печатной плате 1,6 мм

В конструкции печатной платы переходное отверстие состоит из двух контактных площадок в соответствующих положениях на разных слоях платы, которые электрически соединены отверстием в плате. Отверстие делают проводящим путем гальваники или закрывают трубкой или заклепкой . Многослойные печатные платы высокой плотности могут иметь микропереходы : глухие переходные отверстия открываются только на одной стороне платы, в то время как скрытые переходные отверстия соединяют внутренние слои, не открываясь ни на одной из поверхностей. Тепловые переходные отверстия отводят тепло от силовых устройств и обычно используются в массивах примерно из дюжины.

Переходное отверстие состоит из:

  1. Ствол - токопроводящая трубка, заполняющая просверленное отверстие
  2. Контактная площадка - соединяет каждый конец цилиндра с компонентом, плоскостью или дорожкой.
  3. Antipad - просвет между стволом и металлическим слоем, к которому он не прикреплен.

Переходное отверстие может быть на краю доски, так что оно будет разрезано пополам при отделении доски; это называется зубчатым отверстием и используется по разным причинам, в том числе для того, чтобы одна печатная плата могла быть припаяна к другой в стеке. [2]

На рисунке справа показаны три основных типа переходных отверстий. Основные этапы изготовления печатной платы: изготовление материала подложки и его укладка слоями; сквозное сверление металлических переходных отверстий; нанесение рисунка медных следов с использованием фотолитографии и травления. При использовании этой стандартной процедуры возможные конфигурации переходных отверстий ограничиваются сквозными отверстиями. [a] Методы бурения с контролируемой глубиной, такие как использование лазеров, позволяют использовать более разнообразные типы сквозных отверстий. (Лазерные сверла также могут использоваться для отверстий меньшего размера и более точно позиционированных, чем механические сверла.) Производство печатных плат обычно начинается с так называемого сердечника, базовой двусторонней печатной платы. Слои за пределами первых двух складываются из этого базового строительного блока. Если еще два слоя последовательно уложены снизу сердечника, у вас могут быть 1-2, 1-3 исквозное отверстие . Каждый тип переходного отверстия делается путем сверления на каждом этапе штабелирования. Если один слой уложен сверху сердечника, а другой - снизу, возможными конфигурациями сквозных отверстий являются 1-3, 2-3 и сквозное отверстие. Пользователь должен собрать информацию о методах, разрешенных производителем печатной платы, и возможных переходных отверстиях. В более дешевых платах делаются только сквозные отверстия, а антипласт (или зазор) размещается на слоях, которые не должны контактировать с переходными отверстиями.

Поведение при сбое [ править ]

При правильном выполнении переходные отверстия в печатной плате в первую очередь выйдут из строя из-за дифференциального расширения и сжатия между медным покрытием и печатной платой в направлении вне плоскости (Z). Это дифференциальное расширение и сжатие вызовет циклическую усталость медного покрытия, что в конечном итоге приведет к распространению трещин и электрическому разрыву цепи. Различные параметры конструкции, материалов и окружающей среды будут влиять на скорость этого ухудшения. [3] [4] Чтобы гарантировать надежность, IPC спонсировала циклическое испытание, в ходе которого был разработан калькулятор времени до отказа. [5]

Галерея [ править ]

  • Металлизированные сквозные отверстия, в этом разделе их восемь на многослойной плате (увеличено)

  • Двухслойное покрытие в САПР. Vias делает возможным размещение EDA .
    Нижний слой - Красный
    Верхний слой - Синий

  • Покрытие сквозных отверстий:
    вверху - верхний слой
    вниз - нижний слой

  • Вырезать участок многослойного переходного отверстия

  • Маленькие металлические кружочки - это переходные отверстия.

См. Также [ править ]

  • Технология сквозного отверстия (THT)
  • Технология поверхностного монтажа (SMT)
  • Через кремниевый переходник (TSV)
  • Через забор
  • Сквозной

Ссылки [ править ]

  1. ^ Ну сквозные отверстия на сердечник. Можно, хотя и дороже, создать глухие или скрытые переходные отверстия, используя дополнительные сердечники и этапы ламинирования. Также возможно просверлить заднее отверстие и удалить покрытие с одной стороны до желаемого слоя, при этом физическое отверстие остается сквозным, но создает электрический эквивалент глухого переходного отверстия. Тем не менее, если печатной плате требуется достаточно слоев, чтобы оправдать глухие и скрытые переходные отверстия, она, вероятно, также использует достаточно маленькие дорожки, достаточно плотно упакованные, чтобы в любом случае потребовались (просверленные лазером) микропереходы.
  1. ^ «ПРОГРЕСС И ПРИМЕНЕНИЕ ПРОСМОТРА СТЕКЛА С ПОМОЩЬЮ ТЕХНОЛОГИИ (TGV)» (PDF) . corning.com . Проверено 8 августа 2019 .
  2. ^ "Корончатые отверстия / Печатная плата с краевым покрытием / Кастелляции" . Привет-Tech Corp. 2011. Архивировано из оригинала на 2016-05-26 . Проверено 2 января 2013 .
  3. ^ К. Хиллман, Понимание, покрытое через отказы, Global SMT & Packaging - ноябрь 2013 г., стр. 26-28, https://www.dfrsolutions.com/hubfs/Resources/services/Understanding_Plated_Through_Via_Failures.pdf?t=1514473946162
  4. ^ К. Хиллман, «Надежное покрытие через переходы через проектирование и изготовление», http://resources.dfrsolutions.com/White-Papers/Reliability/Reliable-Plated-Through-Via-Design-and-Fabrication1.pdf
  5. ^ «Калькулятор усталости со сквозным отверстием (PTH)» . Решения DfR . Проверено 17 декабря 2017 .

Внешние ссылки [ править ]

  • «Советы по проектированию переходных отверстий на печатной плате» (PDF) (Техническое примечание). Quick-teck. 2014. EN-00417 . Проверено 18 декабря 2017 .
  • «Via Tenting - Обзор вариаций» . МЫ Онлайн . Würth Elektronik GmbH & Co. KG . 2014. Печатные платы> Макет> Совет по дизайну> Палатка. Архивировано 18 декабря 2017 года . Проверено 18 декабря 2017 .
  • «Через подключение - Обзор вариантов» . МЫ Онлайн . Würth Elektronik GmbH & Co. KG . 2014. Печатные платы> Макет> Совет по дизайну> Вставка. Архивировано 18 декабря 2017 года . Проверено 18 декабря 2017 .
  • «Через заливку - Обзор вариантов» . МЫ Онлайн . Würth Elektronik GmbH & Co. KG . 2013. Печатные платы> Макет> Совет по дизайну> Заливка. Архивировано 18 декабря 2017 года . Проверено 18 декабря 2017 .
  • «Microvia Filling» . МЫ Онлайн . Würth Elektronik GmbH & Co. KG . 2015. Печатные платы> Макет> Совет по дизайну> Заполнение микропереходами. Архивировано 18 декабря 2017 года . Проверено 18 декабря 2017 .
  • Динглер, Клаус; Мусевски, Маркус (18 марта 2009 г.). «Pluggen / Подключение» . FED-Wiki (на немецком языке). Берлин, Германия: Fachverband Elektronik-Design eV (FED). Архивировано 18 декабря 2017 года . Проверено 18 декабря 2017 .
  • «С помощью методов оптимизации для проектирования высокоскоростных каналов» (PDF) (Примечание по применению). 1.0. Корпорация Альтера . Май 2008. Ан-529-1.0. Архивировано (PDF) из оригинала 18 декабря 2017 года . Проверено 18 декабря 2017 .
  • Чу, июнь (2017-04-11). «Бурение с контролируемой глубиной или обратное бурение» . Электронная документация по продуктам Altium . Altium . Архивировано 18 декабря 2017 года . Проверено 18 декабря 2017 .
  • Лафхед, Фил (30 мая 2017 г.). «Удаление неиспользуемых подушечек и добавление капель» . Электронная документация по продуктам Altium . Altium . Архивировано 18 декабря 2017 года . Проверено 18 декабря 2017 .
  • Брукс, Дуглас Дж .; Адам, Йоханнес (09.02.2017), Температуры следа и переходных отверстий в печатной плате: полный анализ (2-е изд.), Независимая издательская платформа CreateSpace, ISBN 978-1541213524