ในการออกแบบ PCB หัวข้อ "การวาง vias บนแผ่นบัดกรี" มักถูกพูดถึงเสมอทั้งโดยวิศวกรมือใหม่และผู้มีประสบการณ์ คำถามในวันนี้คือ:

สามารถวาง vias บนแผ่นบัดกรีได้โดยตรงหรือไม่? ผลที่ตามมาของการออกแบบนี้คืออะไร?

วันนี้ เราจะอธิบายอย่างชัดเจนด้วยสองไดอะแกรมและสองหลักการ!

01 | ในทางทฤษฎีเป็นไปได้ แต่ไม่แนะนำในการปฏิบัติ

มาดูสองประเด็นพื้นฐานกัน:

• ประการแรก: ในทางทฤษฎี การวาง vias บนแผ่นบัดกรีช่วยลดค่าอุปนัยของสายนำ ซึ่งเป็นที่ยอมรับได้

ดูเหมือนว่าจะเป็น "เส้นทางการเชื่อมต่อที่ดีที่สุด" สำหรับการออกแบบความเร็วสูงหรือความถี่สูงบางประเภท

แต่ปัญหาอยู่ที่ประเด็นที่สอง—

• ประการที่สอง: จากมุมมองของกระบวนการบัดกรี การทำเช่นนั้นอาจนำไปสู่ผลกระทบที่ร้ายแรง

โดยเฉพาะอย่างยิ่งหาก vias ไม่ได้ถูกเติมอย่างเหมาะสม อาจทำให้ครีมบัดกรีรั่วไหลเข้าไปในรู ทำให้ข้อต่อบัดกรีไม่ดีหรือส่วนประกอบยกตัวขึ้น

02 | ปัญหาทั่วไปเกี่ยวกับ Vias บนแผ่นบัดกรี: การรั่วไหลของบัดกรี & ผลกระทบแบบ Tombstone

• การรั่วไหลของบัดกรี

เนื่องจาก vias ไม่ได้ถูกปิดผนึกอย่างสมบูรณ์ ครีมบัดกรีจะไหลออกไปผ่าน vias ในระหว่างการบัดกรีแบบรีโฟลว์ ส่งผลให้มีบัดกรีไม่เพียงพอบนแผ่นบัดกรี ซึ่งท้ายที่สุดจะนำไปสู่ความล้มเหลวในการบัดกรีหรือความแข็งแรงไม่เพียงพอ

• ผลกระทบแบบ Tombstone

เมื่อปลายทั้งสองด้านของส่วนประกอบแบบติดตั้งบนพื้นผิวถูกให้ความร้อนไม่สม่ำเสมอ และครีมบัดกรีด้านหนึ่งละลายก่อนเนื่องจากการรั่วไหลหรือการกระจายความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอ ส่วนประกอบจะ "ตั้งขึ้น" เนื่องจากแรงที่ไม่สมดุล

สิ่งนี้พบได้บ่อยในตัวต้านทานและตัวเก็บประจุแบบติดตั้งบนพื้นผิว และเป็นหนึ่งในข้อบกพร่องทั่วไปในการประกอบ SMT

03 | คำศัพท์เฉพาะทางที่อธิบาย: ค่าอุปนัยของสายนำและผลกระทบแบบ Tombstone

• ค่าอุปนัยของสายนำ

ในวงจรความถี่สูง ตัวนำไฟฟ้าเองมีรีแอกแตนซ์แบบอุปนัย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง "ส่วนนำ" ระหว่าง via และแผ่นบัดกรี ซึ่งมีแนวโน้มที่จะสร้างค่าอุปนัยปรสิต ส่งผลเสียต่อสัญญาณความเร็วสูงหรือความสมบูรณ์ของพลังงาน

ดังนั้น ในทางทฤษฎี ยิ่งสั้นยิ่งดี

• ผลกระทบแบบ Tombstone

หรือที่เรียกว่า "ผลกระทบแบบแมนฮัตตัน" พบได้ทั่วไปในกระบวนการบัดกรีของส่วนประกอบแบบติดตั้งบนพื้นผิว เนื่องจากแรงที่ไม่สม่ำเสมอที่ปลายทั้งสองด้าน ปลายด้านหนึ่งของส่วนประกอบจะ "ยกขึ้น" ส่งผลให้เกิดความล้มเหลวในการบัดกรี

04 | แนวทางปฏิบัติที่แนะนำ: ดึง Via ออกจากแผ่นบัดกรี

เมื่อรวมทฤษฎีและการปฏิบัติเข้าด้วยกัน เราขอแนะนำการออกแบบนี้:

ดึง via ออกจากแผ่นบัดกรีและเชื่อมต่อด้วยร่องรอยสั้นๆ ข้อดี:

• รักษาค่าอุปนัยของสายนำให้ต่ำ
• หลีกเลี่ยงข้อบกพร่องในการผลิต
• ปรับปรุงผลผลิตการบัดกรี

การออกแบบไม่ได้เป็นเพียงแค่การวาดเส้นเท่านั้น มันเป็นศิลปะที่ครอบคลุมซึ่งพิจารณาสัญญาณ ลักษณะทางไฟฟ้า และกระบวนการผลิต
อย่าประเมินตำแหน่งของ via ต่ำเกินไป มันเป็นตัวกำหนดว่าการออกแบบของคุณจะสามารถประกอบและผลิตได้สำเร็จหรือไม่!