من المحتمل أن أولئك الذين يعملون في الأجهزة الإلكترونية قد رأوا أجهزة PCB مليئة بالثقوب، ولكن هل لاحظت أن بعض الثقوب تفتقر إلى حلقة النحاس التي يجب أن تكون حولها؟قد تبدو هذه الثقوب غير مهمةاليوم سنشرح أصولها بوضوح حتى للمبتدئين

أولاً، دعونا نفهم: ما هو "الحلقة الحلقة" لـ"بي سي بي"؟

قبل مناقشة الثقوب الحلزونية ، نحتاج إلى فهم "سلفها" ‬PTH التقليدية (Plain Hole) مع حلقة حلقة.فتحة الحفر: الحفرة التي تم حفرها في PCB ؛ طبقة النحاس على جدار الحفرة: النحاس المطبوق داخل الحفرة ، يستخدم لربط آثار على طبقات مختلفة من PCB ؛ Pad: حلقة النحاس حول الحفرة.إزالة جزء الثقب، الحلقة النحاسية المتبقية هي "الحلقة الحلقة".

قد تبدو هذه الحلقة النحاسية الصغيرة غير مهمة، ولكن وظيفتها حاسمة: أولاً، فإنها تعمل كمرساة، وتضمن بقوة طبقة النحاس من جدار الثقب إلى ورق النحاس من كل طبقة PCB،منعها من الانفصال بسبب الحرارة أو القوة الخارجيةثانيا، فإنه يوفر التسامح للانحرافات الحفر، وضمان اتصالات كهربائية دون انقطاع حتى لو تم حفر الثقب قليلا خارج المركز.

لماذا "قطع" الحلقة عبر؟

وبما أن حلقة التوصيل مهمة للغاية، لماذا تم تصميم العديد من أقراص PCB الآن لتكون "خالية من الحلقات"؟ السبب الأساسي بسيط: "ضغط" مساحة توجيه أكثر، وخاصة في منتجات مثل الهواتف المحمولة،الحواسيب، ومعدات الاتصالات الراقية التي تتطلب التقليص والكثافة العالية.

1. "خط الحياة من BGA التوجيه الفجوات بين الدبابيس من رقائق BGA الحساسة صغيرة للغاية. القنوات التقليدية مع حلقات عبر سوف تملأ المساحة المحدودة،مما يجعل من المستحيل أن تخرج خطوط الإشارة من بين الدبابيسإزالة حلقة الوصول يسمح للأثر بالمرور بالقرب من حافة الثقب، وإزالة "الانسداد" مباشرة في التوجيه.

2تصميم ينقذ الحياة لتجنب الدوائر القصيرة
بعض المكونات الإلكترونية لديها أغطية معدنية. إذا كانت حلقات التوصيل على PCB مكشوفة ، فيمكن أن تتلامس بسهولة مع المكونات المعدنية أثناء التجميع ، مما يسبب حلقة قصيرة.إزالة حلقات عبر القضاء على هذا الخطر في المصدر.

ببساطة، "ممرات بي تي إتش بدون حلقات" هي مبادلة: التضحية ببعض الموثوقية لمساحة التوجيه.ولكن فقط يزيل المسامير على الطبقات حيث الاتصالات غير ضرورية، مما يجعل مساحة لخطوط الإشارة.

القنوات اللاصقة ليست حلًا "متكافئًا للجميع": 3 طرق تنفيذ شائعة

لا تفترض أن القنوات العضوية هي مجرد إزالة حلقة النحاس، هناك في الواقع نهج تكنولوجي مختلف:

التصميم المباشر: الطريقة الأكثر وضوحاً إما القضاء تماماً على الوسائد على الطبقات غير الحرجة، أو جعل الوسائد بنفس حجم الوسائطإزالة حلقة النحاس الزائدة بفعالية.

الحفرة داخل الحفرة + طلاء التسرب: حفر حفرة في وسط الحفرة BGA ، مع حفرة نفسها تعمل كـ "الحلقة". ثم ، املأ الحفرة بالراتنج وتطويقها بسلاسة.المنتج النهائي يبدو "أسيكلي" ويمنع أيضًا تسرب اللحام إلى الثقب أثناء اللحام.

الحفر الخلفي: مصمم لإشارات عالية السرعة، حفر الجزء غير المستخدم من طبقة النحاس على جدار المرور،القضاء على "تأثير القشرة المتبقية" للإشارات عالية السرعة وخلق حالة غير دورية.

مزايا وعيوب الدوائر الخالية من الممرات: عوائد عالية مع مخاطر عالية

✅ المزايا: يزيد من أداء PCB

كثافة التوجيه المزدوجة: عملية أساسية للاتصالات المترابطة عالية الكثافة (HDI) ، مما يسمح بتوجيه أكثر تعقيداً في عدد محدود من الطبقات.
إشارات أكثر استقراراً: يقلل من سعة الطفيليات من القنوات ، ويقلل الحفر الخلفي من انعكاس وإضعاف إشارات السرعة العالية ، مما يحسن سلامة الإشارة ؛
توجيه الطبقة الداخلية أكثر مرونة: لم يعد على المهندسين القلق بشأن المسارات الضيقة ، مما يزيد إلى حد كبير من مرونة التصميم.

عيبات: تتطلب عمليات تصنيع متقدمة وأكثر تكلفة.

تعرضت الموثوقية للخطر: بدون تثبيت وسائد اللحام ، يضعف الالتصاق بين طبقة النحاس على جدار الثقب والطبقات الداخلية من PCB ،مما يجعلها عرضة للتشقق والكسر بعد تدفقات إعادة متعددة.

متطلبات الدقة العالية للمصانع: يجب أن يكون محاذاة الطبقة بينها ودقة الحفر دقيقا للغاية ؛ حتى عدم المواءمة الطفيفة يمكن أن تؤدي إلى فصل أو اتصال قصير.يجب أن تكفل عملية الغسيل الكهربائي أيضا سمك وتوحيد النحاس على جدار الثقب لتعويض فقدان القوة الميكانيكية.

التكلفة والتفتيش معقدة: العمليات عالية الدقة تعني تكاليف تصنيع أعلى وتفتيش AOI التقليدي من الصعب الحكم على جودة اتصال القنوات غير الحلقة ،مما يجعل إصلاحات لاحقة وإصلاح الأخطاء أكثر صعوبة.

ملخص نهائي

القنوات السلكية بدون حلقات على أقراص PCB ليست مجرد "مهارة تقنية" ، ولكن خيار لا مفر منه للتصغير وتطوير الأجهزة الإلكترونية عالية الأداء.الأمر لا يتعلق بإلغاء حلقات النحاس تعسفياً، ولكن المقايضة الدقيقة التي يرتكبها المهندسين على أساس فهمهم لتدفق الإشارة والمصانع مع السيطرة على قدرات العملية.والإلكترونيات الاستهلاكية، أصبحت القنوات غير الحلقية معيارًا في تصاميم PCB الراقية. جوهر التصميم بدون حلقات هو ضغط المساحة مع التحكم في المخاطر.

إذا تم تصميم منتجك أيضًا لأقراص PCB عالية الكثافة ، فقد ترغب في تقييم قدرات التصنيع في المصنع قبل اتخاذ قرار بشأن تطبيق تصاميم أقل من الوسائل.المفتاح لإجراء هذه المقايضات هو ضمان أن الفوائد تفوق بكثير المخاطر.