Wer in der Elektronikindustrie arbeitet, hat wahrscheinlich gesehen, wie PCBs dicht mit Löchern gefüllt sind, aber haben Sie bemerkt, daß manchen Löchern der Kupferring fehlt, der um sie herum sein sollte?Diese "ringförmigen" Löcher mögen unbedeutend erscheinenHeute werden wir ihre Ursprünge klar erklären, auch für Anfänger!

Zunächst einmal: Was ist ein PCB-Ring?

Bevor wir über Ringlöcher sprechen, müssen wir ihren "Vorgänger" verstehen: das traditionelle PTH (Plain Hole) mit einem Ring.Bohrloch: das in die Leiterplatte gebohrte Loch; Kupferschicht an der Lochwand: das Kupfer, das im Inneren des Lochs plattiert ist und zur Verbindung von Spuren auf verschiedenen Schichten der Leiterplatte verwendet wird; Pad: der Kupferring um das Loch.Entfernen des Löcherteils, ist der verbleibende Kupferring der "Ringring".

Dieser kleine Kupferring mag unbedeutend erscheinen, aber seine Funktion ist entscheidend: Erstens wirkt er wie ein Anker, der die Kupferschicht der Lochwand fest an die Kupferfolie jeder PCB-Schicht bindet.mit einer Breite von nicht mehr als 20 mm,Zweitens bietet es Toleranz für Bohrungs-Abweichungen und sorgt so für ununterbrochene elektrische Verbindungen, auch wenn das Loch leicht abseits des Zentrums gebohrt wird.

Warum den Via-Ring abschneiden?

Da der Via-Ring so wichtig ist, warum sind viele Leiterplatten jetzt so konzipiert, dass sie "ringfrei" sind?Computer, und High-End-Kommunikationsgeräte, die Miniaturisierung und hohe Dichte erfordern.

1Die "Lifeline" von BGA-Routing Die Lücken zwischen den Pins von feinen BGA-Chips sind extrem klein.so dass es unmöglich ist, dass sich Signalleitungen zwischen den Pins ergebenDurch das Entfernen des Via-Rings können Spuren in der Nähe des Randes des Lochs passieren, wodurch die "Blockade" im Routing direkt entfernt wird.

2Lebensrettende Konstruktion zur Vermeidung von Kurzschlüssen
Einige elektronische Komponenten haben Metallgehäuse, die bei der Montage leicht mit den Metallkomponenten in Berührung kommen und einen Kurzschluss verursachen können, wenn die Via-Ringe auf der Leiterplatte freigelegt sind.Das Entfernen der Via-Ringe beseitigt dieses Risiko an der Quelle..

Einfach ausgedrückt, "ringlose PTH-Vias" sind ein Kompromiss: ein gewisses Maß an Zuverlässigkeit für den Routing-Raum.aber entfernt nur Pads auf Schichten, wo Verbindungen unnötig sind, um Platz für Signalleitungen zu schaffen.

Acyclische Durchgänge sind keine einheitliche Lösung: 3 übliche Umsetzungsmethoden

Nehmen Sie nicht an, dass es bei den acyklischen Viasen nur darum geht, den Kupferring zu entfernen. Es gibt tatsächlich verschiedene technologische Ansätze:

Direkt-acyclic Design: Die einfachste Methode entweder die Pads auf nicht-kritischen Schichten vollständig zu beseitigen, oder machen die Pads die gleiche Größe wie die via,Wirksam beseitigen der überschüssige Kupferring.

Pad-in-hole + Plug-plating: Bohren Sie ein durchläufiges Loch in der Mitte des BGA-Pads, wobei das Pad selbst als "Ring" fungiert.Das fertige Produkt sieht "acyclic" aus und verhindert auch, dass das Lötmittel während des Lötens in das Loch eindringt.

Zurückbohren: Für Hochgeschwindigkeitssignale ausgelegt.die Beseitigung des "Rückstandseffekts" für Hochgeschwindigkeitssignale und die Schaffung eines asyklischen Zustands.

Die Vor- und Nachteile von Vias-freien Schaltkreisen: Hohe Renditen mit hohem Risiko

✅ Vorteile: Maximiert die PCB-Leistung

Double Routing Density: Ein Kernbetrieb für High-Density Interconnect (HDI), der eine komplexere Routing in einer begrenzten Anzahl von Ebenen ermöglicht;
Stabilere Signale: Reduziert die parasitäre Kapazität von Durchgängen, und das Rückbohren reduziert die Reflexion und Dämpfung von Hochgeschwindigkeitssignalen weiter und verbessert die Signalintegrität;
Flexibleres Routing der inneren Schicht: Ingenieure müssen sich keine Sorgen mehr um enge Spuren machen, was die Designflexibilität erheblich erhöht.

 Nachteile: Er erfordert fortgeschrittene Fertigungsprozesse und ist teurer.

Die Zuverlässigkeit wird beeinträchtigt: Ohne Befestigung von Lötplatten schwächt sich die Haftung zwischen der Kupferschicht an der Lochwand und den inneren Schichten des PCB.so dass es nach mehrfacher Rückführung anfällig für Risse und Bruch ist.

Hohe Präzisionsanforderungen für Fabriken: Die Ausrichtung der Zwischenschichten und die Bohrgenauigkeit müssen äußerst genau sein; selbst eine leichte Fehlausrichtung kann zu Trennungen oder Kurzschluss führen.Das Galvanisierungsverfahren muß auch die Dicke und Gleichmäßigkeit des Kupfers an der Lochwand gewährleisten, um den Verlust der mechanischen Festigkeit auszugleichen..

Kosten und Inspektion sind kompliziert: Hochpräzise Verfahren bedeuten höhere Herstellungskosten, und die traditionelle AOI-Inspektion macht es schwierig, die Verbindungsqualität von ringlosen Durchgängen zu beurteilen.die spätere Reparatur und Fehlerbehebung erschweren.

Abschließende Zusammenfassung

Ringlose Durchläufe auf Leiterplatten sind nicht nur "technisches Flair", sondern eine unvermeidliche Wahl für die Miniaturisierung und die Entwicklung von Hochleistungsgeräten.Es geht nicht darum, Kupferringe willkürlich zu eliminieren.Es ist eine sehr wichtige Frage, die sich bei der Erstellung von Daten, die in den verschiedenen Bereichen der Kommunikation und der Computertechnikund UnterhaltungselektronikBei der Entwicklung von High-End-PCB-Designs sind ringlose Durchgänge zur Norm geworden.

Wenn Ihr Produkt auch für PCB mit hoher Dichte entwickelt wurde, sollten Sie die Fertigungsmöglichkeiten der Fabrik bewerten, bevor Sie sich für die Anwendung von Via-less-Designs entscheiden.Der Schlüssel zu diesen Kompromissen besteht darin, sicherzustellen, dass die Vorteile die Risiken weit überwiegen..