prentað hringrásarkerfi þjóna sem mikilvægar leiðandi rásir til að tengja saman mismunandi lög af hringrásum og yfirstraumsgeta þeirra hefur bein áhrif á afköst og áreiðanleika alls hringrásarkerfisins. Sérstaklega í notkunaratburðarás með miklum straumi, svo sem rafrásum, aflmagnararásum osfrv., ef ekki er meðhöndlað yfirstraumsgetu gegnumstreymis á réttan hátt, getur það valdið staðbundinni ofhitnun, losun á lóðasamskeytum og jafnvel brennt prentplötuna, sem leiðir til bilunar í búnaði.
1, Lykilþættir sem hafa áhrif á gegnum-flæðisgetu
Þvermál og magn gegnumhola
Þvermál gegnum-gatsins gegnir afgerandi hlutverki í flæðisgetu þess. Samkvæmt meginreglunni um straumþéttleika, við sömu straumskilyrði, því stærra sem þvermál í gegnum-gatið er, því stærra er þversniðsflatarmálið sem straumurinn fer í gegnum og því minni er straumþéttleikinn. Til dæmis, í hástraumseiningu, sem notar 0,3 mm þvermál gegnum og 0,5 mm þvermál via, þegar 10A straumur fer í gegnum, hækkar 0,3 mm via fljótt upp í 140 gráður vegna mikils straumþéttleika, langt umfram þolmörk FR4 efnis (almennt er vinnuhitastig FR4 efnis takmarkað við undir 125 gráður), alvarleg hætta á bilun; Hitastig 0,5 mm gegnum-holunnar helst stöðugt við 85 gráður, enn innan öruggra marka. Að auki, með því að nota margar gegnumrásir samhliða getur það í raun dreift straumnum. Ef um er að ræða 15A heildarstraum getur hitastig einnar 0,5 mm straums náð allt að 130 gráðum og nálgast hættumörkin. Hins vegar, eftir að þrjár 0,5 mm tengingar eru tengdar samhliða, lækkar hitastigið í 75 gráður. Þegar fjöldi 0,5 mm tenginga er aukinn í fimm samhliða, lækkar hitastigið enn frekar í 60 gráður og stöðugleiki kerfisins er verulega bættur.
Koparhúðun þykkt
Þykkt koparhúðunarinnar á innri vegg brautarinnar ákvarðar leiðni hennar. Algengar koparhúðunarþykktar eru 18 μm, 25 μm og hærri forskriftir. Þegar tekið er sama þvermál 0,5 mm í gegnum sem dæmi, þegar 10A straumur fer í gegnum, nær hitastig 18 μm koparhúðaðs gegnum 92 gráður, hitastigið lækkar í 78 gráður þegar húðað er með 25 μm kopar og hitastig 50 μm koparhúðaðs gegnum er aðeins 65 gráður. Þetta gefur til kynna að eftir því sem þykkt koparhúðunarinnar eykst, minnkar viðnám gegnumrásarinnar, hitinn sem myndast þegar straumur fer í gegnum minnkar og hitaleiðniáhrifin batna verulega, sem eykur þar með ofstraumsgetu gangsins til muna.
prentað hringrásarborð lagnúmer og kopartengingaraðferð
Fjöldi prentaðra hringrásarlaga og tengingaraðferðin milli gegnum og innra koparlagsins mun hafa áhrif á hitaleiðni leið gegnum gegnum. Í fjöl-laga prentuðum hringrásarspjöldum, ef gegnumgangurinn getur í raun tengst mörgum innri koparlögum, þýðir það að hita er hægt að dreifa um fleiri leiðir, sem er gagnlegt til að bæta gegnumstraumsgetuna.
Hitaleiðniráðstafanir
Heildarráðstafanir á hitaleiðni hafa einnig mikil áhrif á -ofstreymisgetu í gegnum holu. Með því að setja upp koparþynnu fyrir hitaleiðni nálægt gatinu er hægt að dreifa hitanum sem myndast af gegnum gegnum fljótt og minnka hitastigið. Notkun heitra gegnumganga er ekki síður mikilvæg þar sem þau geta beint hita til annarra hitaleiðnisviða á prentplötunni. Að auki getur fylling á hitaleiðniefnum eins og varmaleiðandi lím í kringum gegnum ganginn í raun aukið hitaleiðniáhrifin.
umhverfisaðstæður
Hitastigið og loftflæðið í vinnuumhverfinu hafa óneitanlega áhrif á flæðisgetuna í gegnum -holu. Í háhitaumhverfi eykst erfiðleikar við varmaleiðni í gegnum sjálfan og yfirstraumsgeta hennar minnkar að sama skapi. Til dæmis, við umhverfishitastig upp á 50 gráður, er straumurinn sem leyfður er í gegnum gegnum lægri en við stofuhita upp á 25 gráður. Gott loftflæði, svo sem þvinguð loftkæling eða náttúrulegar varmaaðstæður, geta flýtt fyrir útbreiðslu yfirborðshita í gegnum gegnum ganginn og hjálpað til við að bæta gegnumstreymisgetuna. Í sumum rafeindatækjum utandyra, vegna mikilla hitabreytinga og takmarkaðra loftræstingaraðstæðna, er nauðsynlegt að hanna brautir vandlega til að laga sig að áskorunum í erfiðu umhverfi varðandi yfirstraumsgetu.
2, Matsaðferð fyrir gegnum-flæðisgetu
Samkvæmt stöðluðum viðmiðunargögnum
Á þessari stundu, þó að það sé enginn samræmdur staðall sérstaklega fyrir yfirstraumsgetu vias, er hægt að vísa til gagna um núverandi burðargetu koparvíra prentaðra hringrásar í IPC-2152 staðlinum til bráðabirgðamats á yfirstraumsgetu vias. Þessi staðall veitir viðmiðunargildi fyrir núverandi burðargetu mismunandi línubreidda og koparþykktar við sérstakar hitastigshækkunarskilyrði. Hins vegar, vegna munarins á milli mannvirkja og venjulegra koparvíra, er aðeins hægt að nota þessi gögn sem grófar tilvísanir og þarf að aðlaga þær í samræmi við sérstakar aðstæður í hagnýtri notkun.
tilraunapróf
Tilraunaprófun er bein og áreiðanleg aðferð til að meta yfirstraumsgetu í gegnum-holu. Með því að byggja upp raunverulega prófunarrás er mismunandi stærð straums beitt á gegnum holurnar og hitaskynjarar eru notaðir til að fylgjast með hitabreytingum í gegnum holurnar í rauntíma. Til dæmis, í tilrauninni, eru margar gegnumrásir með sömu forskriftir valdar og mismunandi straumar eins og 1A, 3A, 5A fara í gegnum hver um sig og samsvarandi hitastig skráð. Núverandi gildi þar sem hitastigið nær þolmörkum FR4 efnis er hámarks yfirstraumsgeta gegnumstreymis við þetta ástand. Þessi aðferð getur innsæi endurspeglað frammistöðu tenginga í verklegri vinnu, en tilraunaferlið er tímafrekt og flókið og hefur áhrif á þætti eins og prófunarumhverfi og nákvæmni búnaðar.
Hitahermigreining
Með því að nota fagmannlegan varmahermunarhugbúnað, smíðaðu þrívíddar varmalíkan af prentuðu hringrásum til að líkja eftir hitadreifingu strauma við mismunandi straumálag. Í hermilíkaninu er hægt að stilla nákvæmlega færibreytur eins og þvermál, koparhúðun, númer prentaðs hringrásarplötulags og hitaleiðni. Með því að breyta þessum breytum er hægt að fylgjast með hitastigsbreytingunum til að meta yfirstraumsgetuna. Með því að bera saman hitastig 0,3 mm, 0,5 mm og 0,8 mm þvermál vias undir 10A straumi í gegnum uppgerð, er ljóst að það er munur á yfirstraumsgetu vias með mismunandi þvermál. Hitahermigreining er skilvirk og getur tekið ítarlega tillit til margra þátta, sem gefur sterkan grunn fyrir hagræðingu með hönnun. Hins vegar er nákvæmni uppgerðarniðurstaðna háð skynsemi færibreytustillinga líkansins.
3, Hönnun hagræðingaráætlun til að auka flæðisgetu í gegnum holur
Fínstilltu með stærð og skipulagi
Í hönnunarfasanum er mælt með því að nota stærra þvermál gegnumrásir eins mikið og mögulegt er, helst meira en eða jafnt og 0,5 mm, til að draga úr straumþéttleika og lágmarka hitamyndun. Fyrir hástraumsnotkun ætti að tengja margar gegnumrásir samhliða. Fyrir strauma sem eru stærri en 5A, er mælt með því að nota Stærri en eða jafnt og 3 0.5 mm gegnum. Á sama tíma skaltu skipuleggja skipulag gangbrauta með sanngjörnum hætti til að forðast óhóflega samþjöppun gangbrauta og koma í veg fyrir of mikla hitauppsöfnun á staðbundnum svæðum. Til dæmis getur gegnumtengingin á milli aflplansins og jarðplansins, með jafndreifðum gegnumrásum, í raun jafnað strauminn og bætt heildar yfirstraumsgetu.
Auka þykkt koparhúðunarinnar
Ef framleiðsluferlið prentaðs hringrásar leyfir, getur aukning koparhúðunarinnar á innri vegg gegnum gegnumrásarinnar í 25 μm eða meira dregið verulega úr hitaviðnáminu í gegnum og aukið yfirstraumsgetu þess. Til dæmis, á móðurborði miðlara sem krefst mjög mikils aflstöðugleika, var þykkt koparhúðun á gegnumholunum aukin úr 18 μm í 35 μm. Eftir prófun var hitastig gegnumholanna verulega lækkað við mikið straumálag og stöðugleiki kerfisins bættist til muna.
Aukin hönnun á hitaleiðni
Leggðu stórt svæði af koparþynnu fyrir varmaleiðni í kringum gegnum ganginn og tryggðu góða tengingu milli koparþynnunnar og hitaleiðni koparþynnunnar, sem veitir skilvirka leiðsluleið fyrir varma. Raða varmaleiðum á skynsamlegan hátt til að dreifa hita á önnur hitaleiðnisvæði á prentuðu hringrásinni. Að auki eykur húðun hitaleiðniefna eins og varmaleiðandi málningu á yfirborði gangsins hitaleiðniáhrifin enn frekar. Í há- rafeindatækjum, eins og hönnun á prentborðshönnun iðnaðartíðnibreyta, geta þessar hitaleiðniráðstafanir á áhrifaríkan hátt aukið áreiðanleika notkunar í hástraumsumhverfi.
Stilltu í samræmi við raunverulegar umsóknaraðstæður
Íhugaðu að fullu raunverulegt notkunarumhverfi prentaðrar rafrásar, eins og vinnuhitastig, rakastig, loftræstingarskilyrði o.s.frv., og fínstilltu gegnum-hönnun holunnar í samræmi við það. Í háhitaumhverfi skaltu auka stærð eða fjölda gegnumhola á viðeigandi hátt; Í rakt umhverfi, styrktu verndarráðstafanir fyrir gegnum holur til að koma í veg fyrir minnkun á yfirstraumsgetu vegna tæringar.