Elektronik donanımlarda çalışanlar muhtemelen PCB'lerin yoğun bir şekilde deliklerle dolu olduğunu görmüştür.Bu halka gibi delikler önemsiz görünebilir.Bugün, onların kökenini yeni başlayanlar için bile açıkça açıklayacağız!

Öncelikle, bir PCB "halka" nedir anlayalım.

Halkalı delikler hakkında konuşmadan önce, onların "öncüsünü" anlamamız gerekir.Borma deliği: PCB'ye delinmiş delik; Delik duvarındaki bakır tabakası: Delik içindeki bakır kaplama, PCB'nin farklı katmanlarındaki izleri birleştirmek için kullanılır; Pad: Delik etrafındaki bakır halka.Delik kısmını çıkarmak, kalan bakır halkası "halkaç halkası"dır.

Bu küçük bakır halka önemsiz görünebilir, ama işlevi çok önemlidir: Birincisi, delik duvarının bakır katmanını her PCB katmanının bakır folyolarına sağlam bir şekilde bağlayarak bir demir gibi davranır.Sıcaklık veya dış kuvvet nedeniyle kopmasını engelleyenİkincisi, sondaj sapmaları için tolerans sağlar, delik biraz merkezden uzakta sondaj yapıldığında bile kesintisiz elektrik bağlantıları sağlar.

Bu sadece anlamsız deney değil.

Via ring çok önemli olduğu için, neden birçok PCB şimdi "çembersiz" olarak tasarlandı? Temel neden basit: özellikle cep telefonları gibi ürünlerde daha fazla yönlendirme alanını "sıkıştırmak",Bilgisayarlar, ve miniatürleşmeyi ve yüksek yoğunluğu gerektiren üst düzey iletişim ekipmanları.

1. BGA Routing'in "Yaşam Hattı" ince tonlu BGA yongalarının pinleri arasındaki boşluklar son derece küçüktür.Pinler arasından sinyal hatlarının çıkmasını imkansız hale getirir. Via halka kaldırmak izleri deliğin kenarına yakın geçmesine izin verir, doğrudan yönlendirme "kilitlenmesi" kaldırır.

2Kısa devreyi önlemek için hayat kurtarıcı tasarım
Bazı elektronik bileşenlerin metal kabukları vardır. PCB'deki via halkaları açığa çıkarsa, montaj sırasında metal bileşenlerle kolayca temas edebilir ve kısa devreye neden olabilir.Via halkalarını çıkarmak kaynağındaki bu riski ortadan kaldırır..

Basitçe söylemek gerekirse, "halkasız PTH viasları" bir takas: yönlendirme alanı için güvenilirliği feda etmek.Ama sadece bağlantıların gereksiz olduğu katmanlarda yastıkları kaldırır., sinyal hatları için yer açmak.

Acyclic viaslar "tek boyutlu" bir çözüm değildir: 3 yaygın uygulama yöntemi

Asiklik viasların sadece bakır yüzüğünü çıkarmakla ilgili olduğunu düşünmeyin; aslında farklı teknolojik yaklaşımlar vardır:

Doğrudan asiklik tasarım: En basit yöntem. Ya kritik olmayan katmanlarda yastıkları tamamen ortadan kaldırır, ya da yastıkları via ile aynı büyüklükte yapar.Aşırı bakır yüzüğünü etkili bir şekilde ortadan kaldırmak.

Delik içi yastık + fişleme kaplama: BGA yastığının ortasında bir delik açın ve yastığın kendisi "halka" göre hareket etsin. Daha sonra deliği reçineyle doldurun ve pürüzsüz bir şekilde elektrikle kaplayın.Bitmiş ürün "acyclic" görünür ve ayrıca lehim sırasında delik içine sızan lehim önler.

Geri delme: Yüksek hızlı sinyaller için tasarlanmıştır, kanal duvarındaki bakır tabakasının kullanılmayan kısmını delmek,Yüksek hızlı sinyalleri için "kalıntılı stub etkisini" ortadan kaldırmak ve asiklik bir durum yaratmak.

Vias-Free Circuits'in Avantajları ve dezavantajları: Yüksek risklerle yüksek getiriler

✅ Avantajları: PCB Performansını Maksimumlaştırır

Çift Yönlendirme yoğunluğu: Sınırlı sayıda katman içinde daha karmaşık yönlendirme için izin veren Yüksek yoğunluklu bağlantı (HDI) için temel bir işlem;
Daha Sabit Sinyaller: Viyaslardan parazit kapasitansı azaltır ve geri sondaj, sinyal bütünlüğünü geliştiren yüksek hızlı sinyallerin yansımasını ve zayıflamasını daha da azaltır;
Daha Esnek İç Katman Yönlendirme: Mühendislerin artık dar izler hakkında endişelenmeleri gerekmez, bu da tasarım esnekliğini büyük ölçüde artırır.

Dezavantajları: Gelişmiş üretim süreçleri gerektirir ve daha pahalıdır.

Güvenilirlik tehlikeye girer: Lehimleme yastıklarının sabitlenmesi olmadan, delik duvarındaki bakır tabakası ile PCB'nin iç katmanları arasındaki yapışma zayıflar.Birden fazla tekrar akıştan sonra çatlama ve kırılma eğiliminde.

Fabrikalar için yüksek hassasiyet gereksinimleri: Aralık katman düzeni ve sondaj doğruluğu son derece hassas olmalıdır; hafif bir hiza bile bağlantının kesilmesine veya kısa devreye yol açabilir.Elektroplating işlemi ayrıca mekanik dayanıklılık kaybını telafi etmek için delik duvarındaki bakır kalınlığını ve tekdüzeliğini sağlamak zorundadır..

Maliyet ve denetim karmaşıktır: Yüksek hassasiyetli işlemler daha yüksek üretim maliyetleri anlamına gelir ve geleneksel AOI denetimi, halkasız viasların bağlantı kalitesini yargılamakta zorlanır.daha sonra onarım ve sorun giderme daha zor hale getirir.

Son Özet

PCB'lerdeki halkasız viaslar sadece "teknik yetenek" değil, elektronik cihazların minyatürleştirilmesi ve yüksek performanslı geliştirilmesi için kaçınılmaz bir seçimdir.Mesele bakır halkaları keyfi olarak ortadan kaldırmak değil.Bu, mühendislerin sinyal akışını anlamalarına ve işlem yeteneklerini kontrol eden fabrikalar tarafından yapılan kesin bir karıştırmadır.ve tüketici elektroniği, halkasız viaslar yüksek kaliteli PCB tasarımlarında standart hale geldi. Çembersiz tasarımın özü, riskleri kontrol ederken alanı sıkmaktır.

Ürününüz yüksek yoğunluklu PCB'ler için de tasarlanmışsa, via-siz tasarımların uygulanmasına karar vermeden önce fabrikanın üretim kapasitesini değerlendirmek isteyebilirsiniz.Bu alışverişlerin anahtarı, faydaların risklerden çok daha fazla olduğundan emin olmaktır..