Fylld, pluggad, pläterad Via-in-Pad & IPC 4761

Det är som alltid komponenternas kontakteringsavstånd och den snabba tillväxten av HDI-konstruktion som är det främsta skälet att utveckla denna och andra relaterade processer. Ytterligare ökad yta för IC-kapslar, vior i paddar, landless design och planhet hos vior för dielektrisk formering är också bland de främsta drivkrafterna. Enhetliga dielektriska avstånd mellan lager och förmågan att metallisera dielektrika liksom att nå vidhäftning för pläteringen är kritiskt. I allmänhet kan hål fyllas och pluggas med speciella fyllningspastor, polymerer från prepreg och konventionell lodmask (LPI). Pastorna kan ha speciella egenskaper som bra värmetransport. Följande information är främst baserad på teknik som används av tillverkare i Europa och Asien. Fyllda vior Standard-LPI lödmaskprocessen kan inte ge fyllde vior utan risk för att få frilagd koppar i hålet. Normalt krävs ytterligare ett stenciltryck för att deponera UV- eller termiskt härdande epoxi i hålen. Viorna pluggas för att fylla viahålen med lödningsresistent material för att förhindra luftläckage under in circuit test (ICT), eller för att förhindra kortslutning från komponenter. Typiskt kan bara en sida av viorna fyllas. Det finns en hög sannolikhet för att ena sidan av pluggen kommer att blåsa bort vid lödning, om båda sidor av samma via pluggas, ett resultat av att gaser ansamlats mellan pluggarna. 100% viafyllning Detta kräver en process som liknar de ovan beskrivna, men hela hålet ska fyllas med ett icke-ledande material. Det exakta procenttalet för hålfyllnaden är beroende av hålstorlek och kortets tjocklek. I allmänhet fylls 80-90% av volymen. Krav för detta bör anges på ritningen för tillverkning med meddelande som anger: Via Plug> 80% av hålvolymen för 0.0xx mm hål. BGA och viafyllning BGA-komponenter kräver särskilda hänsyn i viafyllningen på grund av de snäva avstånden. Ytbehandlingen för de flesta BGA-applikationerna är ENIG. En annan lösningar är kemsilver, kemtenn eller OSP. Viafyllning bör inte användas tillsammans med kemsilver om viafyllningen efterföljs av värmehärdning. I sådana fall kan lödbarheten påverkas negativt. Viorna bör vara 100% fyllda eller helst lämnas öppna. Försluten eller överpläterad blind- eller hålvia I denna process fylls viahålet med ledande eller isolerande material och sedan pläteras vian över, för att ge en jämn lödbar yta. Nedanstående dimensioner används för Via-In-Pad-konstruktioner där komponenterna får monteras över via eller när en lodförbindelse kommer finnas över viaanslutningen. Nedanstående konstruktionsregler används från en tillverkare. Variationer mellan tillverkare kommer att förekomma. • Minsta borrad hålstorlek 0,25 mm, maximal 07:01 aspekt ratio • Maximal borrad hål-storlek 0,45 mm • Aspect ratio min. 2:1, Max. 07:1 • Maximal korttjocklek 2,16 mm • Via fyllningen kan utföras från endast en sida • Pläteringen kan sträcka sig 0,0127 mm över eller 0,0762 under padytan Om ledande fyllda viahål förekommer, skall detta anges på ritningen med en anteckning. Mikrovior och vior i paddar Enligt IPC är en mikrovia ett hål med en diameter av <150um. Det kan vara ett genomgående viahål, men är normalt blinda vior mellan 2 lager. Mest "borrade" av laser, men vissa tillverkare har också mekanisk borrning av mikrovior. Processen tar mer tid men hålen får en ren och fin struktur. Vid fyllning av mikrovior med koppar används en elektrokemisk process som tillämpas vid flerlagersprocessning. Processens kemi är komplicerad, bland annat interaktion mellan flera tillsatskemikalier utöver den underliggande grundläggande elektrokemiska processen. En framgångsrikt elektropläterad mikrovia är helt fylld utan överskott och lämnar en slät yta för staplade vior som ska läggas till, eller för en komponent som ska lödas. Kopparfyllning av mikrovior finns från de flesta tillverkare som är kapabla att producerar HDI-kort. Om möjligt - håll det enkelt Det kommer att bli mer kostnadseffektivt om ditt mönsterkort inte behöver pluggas, fyllas eller överpläteras. Om du kommer att ha ENIG-yta så lämna en öppning i lodmasken för genomgående viahål 0.2mm eller större, än det nominella hålet. Du kommer då att ha ett öppet viahål med en ren och fin ENIG-yta utan någon risk för kvarvarande rester. Denna lösning fungerar för de flesta mönsterkort om du tänker våglöda din produkt. IPC 4761 designguide för skydd av viastrukturer på mönsterkort IPC har nyligen släppt en designguide för skydd av viastrukturer på kretskort , IPC 4761 som visar och beskriver viafyllning typ I-VII. Kom bara ihåg att detta inte är någon standard, utan en riktlinje. Elmatica har använt IPC 4761, lagt till Elmaticas krav och harmoniserat de med Elmaticas tidigare fyllningsklass 1, 2 och 3. Denna uppdaterade rutin har lagts till som en del av det senaste numret av Elmatica Supplier Handbook (ESH), noterat av IPC. ESH har accepterats av godkända tillverkare och används för alla levererade delar till företagets kunder. Översikt: harmonisering med Elmaticas tidigare specifikation. Class 1: Partially filled - flood coated via Class 2: Type IV -Plugged and covered via Class 3: Type VI - Filled and covered via Källa: Elmatica