Ci, którzy pracują w branży sprzętu elektronicznego, prawdopodobnie widzieli, że PCB są gęsto wypełnione dziurami, ale czy zauważyliście, że w niektórych dziurach brakuje miedzianego pierścienia, które powinno być wokół nich?Te "pierścieniowe" otwory mogą wydawać się nieistotneDziś wyjaśnimy ich pochodzenie jasno, nawet dla początkujących!

Najpierw zrozummy, czym jest pierścień pierścieniowy PCB?

Przed omówieniem otworów pierścieniowych, musimy zrozumieć ich "przedchodowego" - tradycyjnego PTH (Plain Hole) z pierścieniem pierścieniowym.Otwór wiertniczy: otwór wywiercony w PCB; warstwa miedziana na ścianie otworu: miedź pokryta wnętrzem otworu, używana do łączenia śladów na różnych warstwach PCB; podkładka: miedziany pierścień wokół otworu.Usunięcie części otworu, pozostały pierścień miedziany jest "pierścieniem pierścieniowym".

Ten mały miedziany pierścień może wydawać się nieistotny, ale jego funkcja jest kluczowa: po pierwsze, działa jak kotwica, mocno przywiązując warstwę miedzianą ściany otworu do folii miedzianej każdej warstwy PCB,uniemożliwiające oddzielenie się w wyniku ciepła lub siły zewnętrznejPo drugie, zapewnia tolerancję na odchylenia wiertnicze, zapewniając nieprzerwane połączenia elektryczne, nawet jeśli otwór jest wierciony nieznacznie poza centrum.

Dlaczego "odciąć" pierścień?

Ponieważ pierścień poprzeczny jest tak ważny, dlaczego wiele płyt PCB jest teraz zaprojektowanych tak, aby były "bez pierścienia"?komputery, oraz urządzeń komunikacyjnych wysokiej klasy, które wymagają miniaturyzacji i dużej gęstości.

1. "Lifeline of BGA Routing" - "Lifeline of BGA Routing" - "Lifeline of BGA Routing" - "Lifeline of BGA Routing"co uniemożliwia przejście linii sygnałowych między szpilkamiUsunięcie pierścienia pozwala śladom przejść blisko krawędzi otworu, bezpośrednio usuwając "zablokowanie" w trasy.

2Zaprojektowanie ratujące życie, aby uniknąć zwarć
Niektóre elementy elektroniczne posiadają metalowe obudowy. Jeśli pierścienie na PCB są narażone, mogą łatwo wchodzić w kontakt z metalowymi elementami podczas montażu, powodując zwarcie.Usunięcie pierścieni poprzecznych eliminuje to ryzyko u źródła.

Mówiąc prościej, "bez pierścienia" to kompromis: poświęcenie pewnej niezawodności dla przestrzeni routingu.ale tylko usuwa podkładki na warstwach, gdzie połączenia są niepotrzebne, aby zrobić miejsce dla linii sygnałowych.

Ścieżki acykliczne nie są rozwiązaniem "jednorakiem dla wszystkich": 3 wspólne metody wdrożenia

Nie zakładaj, że węzły acykliczne są po prostu usunięciem pierścienia miedzianego. W rzeczywistości istnieją różne podejścia technologiczne:

Bezpośrednia konstrukcja acykliczna: najprostsza metoda. albo całkowicie wyeliminować podkładki na warstwach niekrytycznych, lub zrobić podkładki w tym samym rozmiarze, co przez,skutecznie eliminując nadmiar pierścienia miedzianego.

Podkładka w otworze + pokrycie wtyczkowe: W środku podkładki BGA wywierc dziurę, a sama podkładka będzie pełnić rolę "pierścienia". Następnie wypełnić dziurę żywicą i płaszczykiem elektrycznym gładko.Gotowy produkt wygląda "acycliczne" i zapobiega również lutowanie przed przenikanie do otworu podczas lutowania.

Wykopanie wsteczne: zaprojektowane do wysokiej prędkości sygnałów, wykopanie niewykorzystanej części warstwy miedzi na ścianie przewodów,wyeliminowanie "efektu pozostałości" dla sygnałów dużych prędkości i stworzenie stanu acyklicznego.

Zalety i wady układów bezprzewodowych: wysoki zwrot z dużym ryzykiem

✅ Zalety: Maksymalizuje wydajność PCB

Podwójna gęstość trasy: podstawowa operacja High-Density Interconnect (HDI), umożliwiająca bardziej złożone trasy w ograniczonej liczbie warstw;
Bardziej stabilne sygnały: zmniejsza pojemność pasożytniczą z dróg, a wiertarka zwrotna dodatkowo zmniejsza odbicie i tłumienie sygnałów dużych prędkości, poprawiając integralność sygnału;
Więcej elastyczności wewnętrznej warstwy: Inżynierowie nie muszą już martwić się o ciasne ślady, znacznie zwiększając elastyczność projektowania.

Wymaganie zaawansowanych procesów produkcyjnych i droższe.

Niezawodność jest zagrożona: bez mocowania podkładek lutowych przyczepność między warstwą miedzią na ścianie otworu a wewnętrznymi warstwami PCB słabnie,powodując, że jest podatny na pęknięcia i pęknięcia po wielokrotnych ponownych przepływach.

Wymagania dotyczące wysokiej precyzji w zakładach produkcyjnych: ustawienie warstw między warstwami i dokładność wiercenia muszą być niezwykle precyzyjne; nawet niewielkie nieprawidłowe ustawienie może prowadzić do odłączenia lub zwarcia.Proces galwanizacji musi również zapewnić grubość i jednolitość miedzi na ścianie otworu, aby zrekompensować utratę wytrzymałości mechanicznej.

Koszty i inspekcja są skomplikowane: procesy o wysokiej precyzji oznaczają wyższe koszty produkcji, a tradycyjna kontrola AOI utrudnia ocenę jakości połączenia przewodów bez pierścieni,utrudnianie późniejszej naprawy i rozwiązywania problemów.

Podsumowanie

Ściany bez pierścieni na PCB to nie tylko "techniczny talent", ale nieunikniony wybór dla miniaturyzacji i rozwoju urządzeń elektronicznych o wysokiej wydajności.Nie chodzi o arbitralne eliminowanie miedzianych pierścieni.W dzisiejszych czasach w dziedzinach takich jak komunikacja, informatyka,i elektroniki użytkowejW projektach płyt PCB z najwyższej klasy łączność bez pierścieni stała się standardem. Jądro bez pierścieni poprzez projektowanie polega na wyciszaniu przestrzeni przy jednoczesnym kontrolowaniu ryzyka.

Jeśli produkt jest również zaprojektowany dla płyt PCB o wysokiej gęstości, może warto ocenić możliwości produkcyjne fabryki przed podjęciem decyzji o zastosowaniu konstrukcji bezprzewodowych.Kluczem do tych kompromisów jest zapewnienie, że korzyści znacznie przewyższają ryzyko..