中文字幕一级黄色A级片|免费特级毛片。性欧美日本|偷拍亚洲欧美1级片|成人黄色中文小说网|A级片视频在线观看|老司机网址在线观看|免费一级无码激情黄所|欧美三级片区精品网站999|日韩av超碰日本青青草成人|一区二区亚洲AV婷婷

01印制電路板PCB上孔的分類

孔（via）是多層PCB的重要組成部分，鉆孔的費(fèi)用通常占PCB制作費(fèi)用的30%到40%。因此孔設(shè)計(jì)也成為PCB設(shè)計(jì)的重要部分。

簡(jiǎn)單的說，PCB上的每一個(gè)孔都可以稱之為過孔。從作用上看，過孔可以分成兩類：一是用作各層間的電氣連接；二是用作器件的固定或定位。從工藝制程上來說，這些過孔一般又分為三類，即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via)。

圖1   PCB結(jié)構(gòu)及各類孔的結(jié)構(gòu)

盲孔位于印刷線路板的頂層和底層表面，具有一定深度，用于表層線路和下面的內(nèi)層線路的連接，孔的深度通常不超過一定的比率(孔徑)。

圖2  盲孔結(jié)構(gòu)圖

埋孔是指位于印刷線路板內(nèi)層的連接孔，它不會(huì)延伸到線路板的表面。上述兩類孔都位于線路板的內(nèi)層，層壓前利用通孔成型工藝完成，在過孔形成過程中可能還會(huì)重疊做好幾個(gè)內(nèi)層。

圖3  埋孔結(jié)構(gòu)圖

第三種稱為通孔，這種孔穿過整個(gè)線路板，可用于實(shí)現(xiàn)內(nèi)部互連或作為元件的安裝定位孔。由于通孔在工藝上更易于實(shí)現(xiàn)，成本較低，所以絕大部分印刷電路板均使用它，而較少用另外兩種過孔。

以下所說的過孔，沒有特殊說明的，均作為通孔考慮。從設(shè)計(jì)的角度來看，一個(gè)過孔主要由兩個(gè)部分組成，一是中間的鉆孔（drill hole）,二是鉆孔周圍的焊盤區(qū)。這兩部分的尺寸大小決定了過孔的大小。

圖4  通孔結(jié)構(gòu)圖

顯然，在高速高密度的PCB設(shè)計(jì)時(shí)，電路板設(shè)計(jì)者總是希望孔越小越好，這樣PCB板上可以留有更多的布線空間；另外，過孔越小，其自身的寄生電容也越小，更適合用于高速電路。

但孔尺寸的減小同時(shí)帶來了成本的增加，而且過孔的尺寸不可能無限制的減小，它受到鉆孔(drill)和電鍍（plating）等工藝技術(shù)的限制：孔越小，鉆孔需花費(fèi)的時(shí)間越長(zhǎng)，也越容易偏離中心位置；工藝能力不強(qiáng)的PCB廠家無法保證孔壁的均勻鍍銅，而鍍層厚度的不均勻特別是鍍層中間位置的鍍層疏松、過薄會(huì)嚴(yán)重影響孔的疲勞壽命。

02影響通孔可靠性的關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)

印制電路板通孔（PTH）的熱循環(huán)疲勞失效是電子產(chǎn)品互連失效的主要形式之一。通孔可靠性評(píng)估主要分為兩個(gè)步驟，即首先進(jìn)行應(yīng)力一應(yīng)變?cè)u(píng)估，然后進(jìn)行低周疲勞壽命評(píng)估。在IPC的研究報(bào)告中給出了上述兩個(gè)模型，即應(yīng)力一應(yīng)變?cè)u(píng)估模型和疲勞壽命評(píng)估模型，以及進(jìn)行通孔可靠性評(píng)估所需的相關(guān)參數(shù)信息。

在工程實(shí)際中仍主要應(yīng)用這兩個(gè)模型對(duì)PTH的可靠性進(jìn)行評(píng)估。IPC的PTH疲勞壽命評(píng)估模型是根據(jù)對(duì)銅箔進(jìn)行的大量實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果總結(jié)得到的。由于IPC方法的假設(shè)前提，其應(yīng)力～應(yīng)變?cè)u(píng)估模型不滿足PTH鍍層端面的邊界自由條件，也不滿足鍍層與基板粘結(jié)處的位移連續(xù)條件。由此模型計(jì)算得到的應(yīng)力在PTH鍍層中是均勻分布的，但工程實(shí)際中PTH 失效通常發(fā)生在鍍層中心處和孔肩位置處，如圖5所示。IPC相關(guān)研究報(bào)告中記錄的39組樣品的試驗(yàn)結(jié)果也表明,試驗(yàn)樣品中有9組未發(fā)生失效，2組失效發(fā)生在焊盤轉(zhuǎn)角處，其余28組失效均發(fā)生在鍍層軸向靠近中心處?？梢姡儗虞S向中心處的斷裂失效是PTH失效的最主要形式,這與工程實(shí)際中經(jīng)常發(fā)生失效的位置是一致的。

圖5  PTH常見失效位置

圖6 PTH孔中間位置的熱應(yīng)力疲勞失效

相關(guān)文獻(xiàn)針對(duì)上述問題，對(duì)IPC的應(yīng)力～應(yīng)變模型進(jìn)行了改進(jìn)。在改進(jìn)模型的研究中發(fā)現(xiàn)，PCB基板厚度與孔徑之比(即厚徑比)、基板厚度與鍍層厚度之比以及基板作用半徑與孔半徑之比是影響PTH 疲勞壽命的主要幾何設(shè)計(jì)參數(shù)。

圖7 小孔厚徑比（H/D）是影響小孔可靠性的主要指標(biāo)

在改進(jìn)的解析模型基礎(chǔ)上，給出并分析了PTH 疲勞壽命對(duì)這三組幾何設(shè)計(jì)參數(shù)的靈敏度。選取工程取值范圍內(nèi)的PCB幾何設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算得到的靈敏度可以用于指導(dǎo)PCB的設(shè)計(jì)，提高PCB和PTH的可靠性。