Mensen die in elektronische hardware werken, hebben PCB's waarschijnlijk met gaten vol gezien, maar heb je al gemerkt dat sommige gaten de koperen ring missen die er omheen zou moeten zitten?Deze "ringvormige" gaten lijken misschien onbelangrijkVandaag zullen we hun oorsprong duidelijk uitleggen, zelfs voor beginners!

Laten we eerst eens begrijpen: wat is een PCB "ring"?

Voordat we het hebben over ringvormige gaten, moeten we hun "voorganger" begrijpen: de traditionele PTH (Plain Hole) met een ringvormige ring.Boorgat: het gat dat in het PCB wordt geboord; koperlaag op de gatwand: het in het gat geplateerde koper, dat wordt gebruikt om sporen op verschillende lagen van het PCB te verbinden; pad: de koperring rond het gat.Verwijderen van het gat gedeelte, is de resterende koperen ring de "ringvormige ring".

Deze kleine koperen ring lijkt misschien onbeduidend, maar haar functie is cruciaal: ten eerste fungeert ze als een anker, waarbij de koperschaal van de gatwand stevig wordt bevestigd aan de koperen folie van elke PCB-laag.het voorkomen dat het loskomt door warmte of externe krachtTen tweede zorgt het voor tolerantie voor boorafwijkingen, waardoor ononderbroken elektrische verbindingen worden gewaarborgd, zelfs als het gat enigszins van het middelpunt wordt geboord.

Waarom de via ring afsnijden?

Omdat de via ring zo belangrijk is, waarom zijn veel PCB's nu ontworpen om "ringvrij" te zijn?computers, en high-end communicatieapparatuur die miniaturisatie en hoge dichtheid vereist.

1De "Lifeline" van BGA routing De gaten tussen de pinnen van fijn pitch BGA chips zijn extreem klein.waardoor het onmogelijk is dat signaallijnen tussen de pinnen uitkomenHet verwijderen van de via ring maakt het mogelijk dat sporen dicht bij de rand van het gat passeren, waardoor de "blokkering" in de routing rechtstreeks wordt verwijderd.

2Levensreddend ontwerp om kortsluitingen te voorkomen
Sommige elektronische componenten hebben metalen behuizingen. Als de via-ringen op het PCB blootgesteld zijn, kunnen ze gemakkelijk in contact komen met de metalen componenten tijdens de assemblage, waardoor een kortsluiting ontstaat.Het verwijderen van de via ringen elimineert dit risico bij de bron.

Simpel gezegd, "ringloze PTH-via's" zijn een compromis: het opofferen van wat betrouwbaarheid voor routingruimte.maar verwijdert alleen pads op lagen waar verbindingen onnodig zijn, zodat er ruimte is voor signaallijnen.

Acyclische via's zijn geen "one-size-fits-all" oplossing: 3 gemeenschappelijke implementatiemethoden

Ga er niet van uit dat acyclische vias gewoon gaan over het verwijderen van de koperen ring; er zijn eigenlijk verschillende technologische benaderingen:

Direct acyclisch ontwerp: de meest eenvoudige methode. Ofwel volledig elimineren van de pads op niet-kritieke lagen, of maken de pads van dezelfde grootte als de via,effectief verwijderen van de overtollige koperen ring.

Pad-in-hole + plugging plating: boor een doorboren gat in het midden van het BGA-pad, waarbij het pad zelf fungeert als de "ring". Vul het gat vervolgens met hars en galvaniseer het glad.Het eindproduct ziet er acyclisch uit en voorkomt ook dat soldeer tijdens het solderen in het gat sijpelt.

Back-drilling: ontworpen voor hoge snelheidssignalen, boren weg het ongebruikte deel van de koperlaag op de via muur,het "residual stub effect" voor hogesnelheidssignalen elimineren en een acyclische toestand creëren.

De voordelen en nadelen van viasvrije circuits: hoge opbrengsten met hoge risico's

✅ Voordelen: Maximaliseert PCB-prestaties

Double Routing Density: een kernoperatie voor High-Density Interconnect (HDI), die een complexere routing binnen een beperkt aantal lagen mogelijk maakt;
Meer stabiele signalen: vermindert de parasitaire capaciteit van vias en terugboren vermindert de reflectie en verzwakking van hogesnelheidssignalen, waardoor de signaalintegrititeit wordt verbeterd;
Meer flexibele routing van de binnenste laag: ingenieurs hoeven zich geen zorgen meer te maken over beknelde sporen, waardoor de flexibiliteit van het ontwerp sterk toeneemt.

Nadelen: vereist geavanceerde productieprocessen en is duurder.

De betrouwbaarheid wordt aangetast: zonder het bevestigen van soldeerblokken wordt de hechting tussen de koperschaal op de gatwand en de binnenste lagen van het PCB verzwakt.waardoor het na meerdere terugstromen gevoelig is voor scheuren en breuken.

Hoge precisievereisten voor fabrieken: de interlaag-uitlijning en de boringsnauwkeurigheid moeten extreem nauwkeurig zijn; zelfs een lichte uitlijning kan leiden tot ontkoppeling of kortsluiting.Het galvanometrische proces moet ook zorgen voor de dikte en gelijkheid van het koper op de gatwand om het verlies van mechanische sterkte te compenseren.

Kosten en inspectie zijn ingewikkeld: hoge precisieprocessen betekenen hogere productiekosten en de traditionele AOI-inspectie is moeilijk om de verbindingskwaliteit van ringloze vias te beoordelen,het oplossen van problemen en het oplossen van problemen moeilijker maken.

Eindsamenvatting

Ringloze vias op PCB's zijn niet alleen een "technische flair", maar een onvermijdelijke keuze voor de miniaturisatie en de ontwikkeling van elektronische apparaten met hoge prestaties.Het gaat niet om het willekeurig elimineren van koperen ringenHet is een precieze afweging die wordt gemaakt door ingenieurs op basis van hun begrip van de signaalstroom en door fabrieken met controle over de procescapaciteiten.en consumentenelektronicaDe kern van ringloze via design is om ruimte uit te persen en tegelijkertijd risico's te beheersen.

Als uw product ook is ontworpen voor PCB's met een hoge dichtheid, moet u misschien de productiecapaciteit van de fabriek beoordelen voordat u besluit om via-less-ontwerpen toe te passen.De sleutel tot het maken van deze afwegingen is ervoor te zorgen dat de voordelen ver boven de risico's wegen.