通孔技术
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环测威官网:/目前,高速PCB设计已广泛应用于电信,计算机,图形和图像处理等众多领域,所有高科技增值产品均设计用于低功耗,低电磁辐射,高可靠性,小型化和轻便化重量。
为了实现这些目标,通孔技术(THT)的设计和实现对于高速PCB设计具有极其重要的意义。
通孔技术通孔是多层PCB设计的重要组成部分之一。
通孔由电源平面的通孔,焊盘和隔离区三部分组成,如下图所示。
THT是通过以化学沉积的方式在孔壁上镀覆金属层而获得的,使得来自电路板的每个内层或平面的铜箔可以彼此连接。
通孔的两侧以普通衬垫的形状产生,两者都可以在顶层和底层上直接连接并且也可以保持不连接。
通孔在电连接,固定和定位部件中起作用。
就THT而言,通孔通常分为通孔,盲孔和埋孔:a。
通孔通孔穿过电路板的所有层,适用于内部互连或起定位孔的作用。
由于通孔过孔可以通过低成本技术获得,因此它们被大多数PCB广泛应用。
湾盲孔指的是负责表面迹线与下方内部迹线之间连接的孔,具有一定的深度。
通孔深度和通孔直径之间的比率通常不超过某个值。
C。
通过埋葬是指位于内部层的连接通孔,这是从PCB板的外观看不到的,因为它不能扩展到电路板的表面。
盲孔和埋孔都位于电路板的内层中,并且它们在层压之前产生。
THT中的寄生电容环测威官网:/通孔具有寄生电容到地面。
地平面上隔离通孔的直径为D 2 ; 通孔垫的直径为D 1 ; PCB厚度为T ; 衬底材料的介电常数是ε。
然后,通孔的寄生电容可以通过公式来计算c ^ =1.41 εŤ d 1 /(d 2 - d 1)寄生电容对电路的主要影响是延长信号的上升时间和降低电路运行速度。
因此,较低的寄生电容越好。
THT中的寄生电感通孔也具有寄生电感。
在高速数字电路设计过程中,寄生电感引起的危害通常大于寄生电容引起的危险。
寄生串联电感会削弱旁路电容的功能,降低整个电力系统的滤波效果。
当通孔的电感表示为L,通孔长度为h,通孔直径为d时,通孔的寄生电感可以通过符合公式L = 5.08 h [In(4 h / d)+1 来计算出来]基于该公式,通孔直径很少与电感相关,影响电感的最大元素是通孔长度。
通孔回流焊工艺要求通孔回流焊是一种常见的表面贴装技术,在电子制造行业中广泛使用。
它通过将电子元件焊接到PCB板上进行连接,以实现电子设备的正常运行。
下面是通孔回流焊工艺的要求和相关参考内容。
1. 焊接温度控制:在通孔回流焊过程中,焊接温度是一个非常重要的参数。
焊接温度过高会导致元件损坏,焊接温度过低会导致焊接不良。
因此,对于不同类型的元件,应根据供应商提供的数据和规范来确定适当的焊接温度范围。
2. 焊接时间控制:除了焊接温度外,焊接时间也是影响焊接质量的重要因素。
焊接时间过长可能会导致焊接点过热,焊接时间过短可能会导致焊接不充分。
通常,焊接时间应根据焊接温度和元件类型进行调整,以确保焊接质量。
3. 焊接剂的选择:焊接剂在通孔回流焊工艺中起到重要的作用。
它可以帮助提高焊接质量,并防止氧化。
在选择焊接剂时,应根据焊接材料和工艺要求选择适合的类型和规格的焊接剂。
4. 焊接机器设备的选取:通孔回流焊需要使用专门的焊接设备,如回流焊炉。
在选购设备时,应考虑焊接速度、温度控制的精度、设备的稳定性等因素。
并且,设备的使用和维护也是确保焊接质量的关键。
5. PCB设计的要求:良好的PCB设计对于焊接质量的保证至关重要。
在PCB设计中,应考虑元件的布局、焊盘的大小和间距等因素,以便实现良好的焊接质量。
6. 焊接操作的执行:良好的焊接操作是保证焊接质量的重要保证。
操作人员应熟悉焊接工艺要求,并采取正确的焊接操作,包括元件的放置和固定、焊接温度和时间的控制、焊接剂的喷洒等。
7. 焊后检测的要求:焊接后的检测对于发现焊接缺陷和及时修复非常重要。
可以借助透光检查、高倍显微镜检查、飞针测试等方法来进行焊后检测。
8. 质量管理的要求:通孔回流焊工艺要求严格的质量管理,包括过程记录、检验记录、不良品管理等。
操作人员应按照质量管理程序要求进行操作,并确保焊接质量符合相关标准和规范。
综上所述,通孔回流焊工艺的要求包括焊接温度控制、焊接时间控制、焊接剂的选择、焊接机器设备的选取、PCB设计的要求、焊接操作的执行、焊后检测的要求和质量管理的要求。
通孔镀铜技术详解在印制电路板制造技术中,虽关键的就是化深沉铜工序。
它主要的作用就是使双面和多层印制电路板的非金属孔,通过氧化还原反应在孔壁上沉积一层均匀的导电层,再经过电镀加厚镀铜,达到回路的目的.要达到此目的就必须选择性能稳定、可靠的化学沉铜液和制定正确的、可行的和有效的工艺程序。
一.工艺程序要点:1.沉铜前的处理;2.活化处理;3.化学沉铜。
二.沉铜前的处理:1.去毛刺:沉铜前基板经过钻孔工序,此工序虽容易产生毛刺,它是造成劣质孔金属化的最重要的隐患。
必须采用去毛刺工艺方法加以解决。
通常采用机械方式,使孔边和内孔壁无倒刺或堵孔的现象产生.2.除油污:⊙油污的来源:钻头由于手接触造成油污、取基板时的手印及其它。
⊙油污的种类:动植物油脂、矿物等。
前者属于皂化油类;后者属于非皂化油类。
⊙油脂的特性:动植物油类属于皂化油类主要成分高级脂肪酸,它与碱起作用反应生成能溶于水的脂肪酸盐和甘油;矿物油脂化学结构主要是石腊烃类,烯属烃及环烷属烃类和氯化物的混合物,不溶于水也不与碱起反应。
⊙除油处理方法的选择依据:根据油的性质、根据油沾污的程度。
⊙方法:采用有机溶剂和化学及电化学碱性除油。
⊙作用与原理:□可皂化性油类与碱液发生化学反应生成易溶于水的脂肪酸盐和甘油。
反应式如下:(C17H35COO)3十3NAOH3C17H35COON a+C2H5(OH)2□非皂化油类:主要靠表面活性剂如OP乳化剂、十二烷基磺酸钠、硅酸钠等。
这些物质结构中有两种基团,一种是憎水性的;一种是亲水性.首先乳化剂吸附在油与水的分界面上,以憎水基团与基体表面上的油污产生亲和作用,而亲水基团指向去油液,水是非常强的极性分子,致使油污与基体表面引力减少,借者去油液的对流、搅拌,油污离开基体表面,实现了去油的最终目的。
3.粗化处理:⊙粗化的目的:主要保证金属镀层与基体之间良好的结合强度。
⊙粗化的原理:使基体的表面产生微凹型坑,以增大其表面接触面积,与沉铜层形成机械钮扣结合,获得较高的结合强度。
通孔回流焊技术要求近年来,表面贴装技术(SMT)迅速发展起来,在电子行业具有举足轻重的位置。
除了全自动化生产规模效应外,SMT还有以下的技术优势:元件可在PCB的两面进行贴装,以实现高密度组装;即使是最小尺寸的元件也能实现精密贴装,因此可以生产出高质量的PCB组件。
然而,在一些情况下,这些优势随着在PCB上元件贴着力的减少而削弱。
让我们观察图1的例子。
SMT元件的特点是设计紧凑,并易于贴装,与通孔的连接器在尺寸和组装形式上有明显的区别。
图1 PCB上组装有SMT元件(左)和一个大理通孔安装的连接器(右)用于工业领域现场接线的连接器通常是大功率元件。
可满足传输高电压、大电流的需要。
因此设计时必须考虑到足够的电气间隙与爬电距离,这些因素最终影响到元件的尺寸。
此外,操作便利性、连接器的机械强度也是很重要的因素。
连接器通常是PCB主板与“外界部件”通信的“接口”,故有时可能会遇到相当大的外力。
通孔技术组装的元件在可靠性方面要比相应的SMT元件高很多。
无论是强烈的拉拽、挤压或热冲击,它都能承受,而不易脱离PCB。
从成本考虑,大部分PCB上SMT元件约占80%,生产成本仅占60%;通孔元件约占20%,生产成本却占40%,如图2所示。
可见,通孔元件生产成本相对较高。
而对许多制造公司来说,今后面临的挑战之一便是开发采用纯SMT工艺的印刷线路板。
图2 带有通孔无件和SMT元件的PCB根据生产成本以及对PCB的影响,SMT+波峰焊和SMT+压接技术(press in)等现有的工艺还不完全令人满意,因为在现有的SMT工序需要进行二次加工,不能一次性完成组装。
这就对采用通孔技术的元件提出了下列要求:通孔元件与贴片元件应该使用同样的时间、设备和方法来完成组装。
THR如何与SMT进行整合根据上述要求发展起来的技术,称之为通孔回流焊技术(Through-hole Reflow,THR),又叫“引脚浸锡膏(pin in paste,PIP)”工序,如图3所示。
硅通孔技术加工流程全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:硅通孔技术是一种常见的半导体加工技术,用于在硅片上制造微小的通孔,可用于集成电路的制造和其他应用领域。
在这篇文章中,我们将详细介绍硅通孔技术的加工流程,以及每个步骤的相关工艺和设备。
1. 原料准备硅通孔技术的原料主要是硅片,通常采用P型或N型硅片,其厚度通常在几毫米到几十毫米之间。
硅片需要进行表面处理和清洁,确保表面平整,无杂质和污染,以保证通孔加工的精度和质量。
2. 掩膜加工需要在硅片表面涂布一层光刻胶,然后使用光刻机对光刻胶进行曝光和显影,形成图案。
这个图案即为通孔的布局和大小。
在曝光和显影过程中,要确保光刻胶的质量和厚度一致,以保证通孔加工的精度和稳定性。
3. 离子注入在形成的光刻图案上,进行离子注入。
离子注入是一种常用的加工方法,可利用离子束在硅片表面形成通孔的起始。
注入进入硅片后,会产生损伤层,使硅片产生开孔的倾向。
4. 腐蚀加工在离子注入后,需要进行腐蚀加工,以完成通孔的加工。
常用的腐蚀方法有湿法和干法两种。
湿法腐蚀是将硅片浸泡在特定的腐蚀液中,使其表面受到腐蚀,形成通孔。
干法腐蚀是利用气体等的化学反应,将硅片表面进行腐蚀。
5. 清洗和检测通孔加工完成后,需要对硅片进行清洗,去除残留的腐蚀物和杂质。
然后,对通孔进行检测,检查其质量和精度是否符合要求。
通常会采用显微镜、扫描电镜等设备对通孔进行检测和分析。
6. 后处理需要对通孔进行后处理,可以采用化学沉积、物理气相沉积等方法,填充通孔,提高其导电性和机械稳定性。
也可以进行封装和保护措施,以增加通孔的使用寿命和可靠性。
7. 总结硅通孔技术是一种重要的半导体加工技术,具有广泛的应用前景。
通过对硅通孔技术的加工流程的了解,可以更好地掌握其工艺原理和关键步骤,进一步提高通孔加工的效率和质量。
希望本文能对硅通孔技术的研究和应用提供一定的参考和帮助。
第二篇示例:硅通孔技术加工是一种常见的硅加工工艺,主要用于制作各种微型电子器件和传感器。
玻璃通孔技术玻璃通孔技术是一种在玻璃制品上进行加工的方法,通过这种技术可以在玻璃制品上实现孔洞的加工。
玻璃通孔技术在很多领域都有着广泛的应用,比如玻璃门、玻璃隔断、玻璃家居用品等。
本文将围绕玻璃通孔技术展开介绍,从其原理、设备、加工工艺以及应用领域等方面进行阐述。
一、玻璃通孔技术的原理玻璃通孔技术的原理主要是利用加工设备对玻璃进行局部冷加工,从而在玻璃材料上形成孔洞。
一般来说,常用的玻璃通孔技术有机械加工、激光加工和超声波加工等多种方法。
这些方法在加工玻璃通孔时,都需要控制加工设备对玻璃进行相应的切削和研磨,以确保孔洞的质量和精度。
二、玻璃通孔技术的设备玻璃通孔技术所需的设备包括玻璃钻机、激光加工设备、超声波加工设备等。
这些设备在进行玻璃通孔加工时,都需要考虑玻璃的材质、厚度和形状等因素,从而确定合适的加工参数和工艺流程。
还需要配备相关的安全防护设备,以保障操作人员的安全。
三、玻璃通孔技术的加工工艺1. 机械加工:机械加工是玻璃通孔技术中常用的加工方法之一。
它采用玻璃钻头对玻璃进行旋转切削,以实现孔洞的加工。
在机械加工中,需要根据玻璃的硬度和厚度选择合适的钻头和刀具,同时还需要考虑冷却润滑和排屑清理等工艺环节。
2. 激光加工:激光加工是一种非接触加工方法,它利用激光束对玻璃进行局部熔化和蒸发,从而形成精密的孔洞。
激光加工可以实现高精度、无残渣的加工效果,适用于对玻璃进行微小孔径或复杂形状的加工。
3. 超声波加工:超声波加工是利用超声波振动对玻璃进行局部切削和研磨,以实现孔洞加工的方法。
它能够实现高速、高精度的加工效果,适用于对玻璃进行薄壁或脆性材料的加工。
四、玻璃通孔技术的应用领域1. 建筑玻璃:在建筑领域,玻璃通孔技术被广泛应用于玻璃门、玻璃窗、玻璃幕墙等产品的制造加工。
2. 家居用品:玻璃通孔技术也常用于生产玻璃茶几、玻璃柜门、玻璃灯具等家居用品。
3. 工业设备:玻璃通孔技术还在工业设备制造领域有着重要的应用,比如玻璃仪表、玻璃传感器等产品的加工生产。
上内表面精加工的通孔工艺流程内孔表面加工方法较多,常用的有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、磨孔、拉孔、研磨孔、珩磨孔、滚压孔等。
一、钻孔。
用钻头在工件实体部位加工孔称为钻孔。
钻孔属粗加工,可达到的尺寸公差等级为IT13~IT11,表面粗糙度值为Ra50~12.5μm。
钻孔有以下工艺特点:1.钻头容易偏斜。
在钻床上钻孔时,容易引起孔的轴线偏移和不直,但孔径无显著变化;在车床上钻孔时,容易引起孔径的变化,但孔的轴线仍然是直的。
因此,在钻孔前应先加工端面,并用钻头或中心钻预钻一个锥坑,以便钻头定心。
钻小孔和深孔时,为了避免孔的轴线偏移和不直,应尽可能采用工件回转方式进行钻孔。
2.孔径容易扩大。
钻削时钻头两切削刃径向力不等将引起孔径扩大;卧式车床钻孔时的切入引偏也是孔径扩大的重要原因;此外钻头的径向跳动等也是造成孔径扩大的原因。
3.孔的表面质量较差。
钻削切屑较宽,在孔内被迫卷为螺旋状,流出时与孔壁发生摩擦而刮伤已加工表面。
4.钻削时轴向力大。
这主要是由钻头的横刃引起的。
因此,当钻孔直径d﹥30mm时,一般分两次进行钻削。
第一次钻出(0.5~0.7)d,第二次钻到所需的孔径。
由于横刃第二次不参加切削,故可采用较大的进给量,使孔的表面质量和生产率均得到提高。
二、扩孔。
扩孔是用扩孔钻对已钻出的孔做进一步加工,以扩大孔径并提高精度和降低表面粗糙度值。
扩孔可达到的尺寸公差等级为IT11~IT10,表面粗糙度值为Ra12.5~6.3μm,属于孔的半精加工方法,常作铰削前的预加工,也可作为精度不高的孔的终加工。
扩孔方法如图7-4所示,扩孔余量(D-d),可由表查阅。
扩孔钻的形式随直径不同而不同。
直径为Φ10~Φ32的为锥柄扩孔钻,如图7-5a所示。
直径Φ25~Φ80的为套式扩孔钻,如图7-5b所示。
扩孔钻的结构与麻花钻相比有以下特点:1.刚性较好。
由于扩孔的背吃刀量小,切屑少,扩孔钻的容屑槽浅而窄,钻芯直径较大,增加了扩孔钻工作部分的刚性。
TSV 通孔技术研究作者:黄铂来源:《中小企业管理与科技·上旬刊》 2013年第8期黄铂(武汉船舶职业技术学院)摘要:介绍了TSV 技术及其优势,针对TSV 中通孔的形成,综述了国内外研究进展,提出了干法刻蚀、湿法刻蚀、激光钻孔和光辅助电化学刻蚀法( PAECE) 等四种TSV 通孔的加工方法,并对各种方法进行了比较,提出了各种方法的适用范围。
关键词:TSV 干法刻蚀湿法刻蚀激光钻孔光辅助电化学刻蚀0 引言TSV (through silicon via)技术是穿透硅通孔技术的缩写,一般简称硅通孔技术。
图1所示是4 层芯片采用载带封装方法(见图1(a))和采用TSV 方法(见图1(b))封装的外形比较。
采用硅通孔TSV 技术的3D 集成方法能提高器件的数据交换速度、减少功耗以及提高输入/ 输出端密度等方面的性能[1-2]。
采用TSV 技术也可以提高器件的良率,因为大尺寸芯片可以分割为几个功能模块的芯片(小尺寸芯片具有更高的器件良率),再将它们进行相互堆叠的垂直集成,或者将它们在同一插入中介层上进行彼此相邻的平面集成。
1 TSV 的主要技术环节硅通孔技术主要有通孔的形成、晶片减薄及TSV 键合三大技术环节。
1.1 通孔的形成TSV 技术的核心是在晶片上加工通孔,目前,通孔加工技术主要包括干法刻蚀、湿法腐蚀、激光钻孔以及光辅助电化学刻蚀四种。
1.2 晶片减薄为了保证通孔形成的孔径和厚度比例在一个合理的范围内,采用3D 封装的晶片必须要进行减薄。
目前,比较先进的多层封装技术能够将芯片的厚度控制在100μm以下,未来的芯片厚度需要减薄到25μm-1μm 近乎极限的厚度。
目前多采用磨削加工技术进行晶片减薄,为了解决减薄后晶片不发生翘曲、下垂以及表面损伤扩大以及晶片破裂等问题,在磨削过程中必须保持晶片始终保持平整状态,这也是晶片减薄技术中急需解决的问题。
1.3 TSV 键合TSV 键合技术是指完成通孔金属化和连接端子晶片之间的互连。
新型快速硅/玻璃通孔填充技术研究的开题报告一、选题背景随着电子产业的不断发展,PCB板(Printed Circuit Board)越来越普及,而在PCB板上,通孔起到了很重要的作用,但是在通孔制作的过程中,由于工艺难度和成本问题,常规的沉金工艺已经不能满足需求,因此新型快速硅/玻璃通孔填充技术得到了广泛关注,并成为了PCB板行业的一个热门研究方向。
二、研究目的本研究旨在探究快速硅/玻璃通孔填充技术的研究和应用,探讨其在PCB板制作过程中的优越性,以及影响其填充效果的因素有哪些,为PCB制作提供创新的解决方法和技术支持。
三、研究内容1.快速硅/玻璃通孔填充技术的原理和优势。
2.影响快速硅/玻璃通孔填充效果的因素有哪些。
3.实验验证快速硅/玻璃通孔填充技术的可行性以及填充效果。
4.探讨快速硅/玻璃通孔填充技术在PCB制作过程中的应用价值和前景。
四、研究方法1.文献调研法:通过查阅文献资料,了解快速硅/玻璃通孔填充技术的基本原理、发展历程和应用现状。
2.实验验证法:对快速硅/玻璃通孔填充技术进行实验室验证,考察填充效果。
3.统计分析法:通过统计分析实验结果,找出影响快速硅/玻璃通孔填充效果的主要因素。
五、研究意义1.深入研究快速硅/玻璃通孔填充技术的原理和优势,为进一步提高PCB板的制作效率和质量提供理论依据。
2.从实验角度考察快速硅/玻璃通孔填充技术的可行性和填充效果,为PCB制作过程提供创新解决方法。
3.总结影响快速硅/玻璃通孔填充效果的主要因素,为PCB生产企业提供优化工艺和提高产品质量的方案。
六、预期成果1.完成针对快速硅/玻璃通孔填充技术的研究论文,并成功发表于国内重要学术刊物。
2.建立实验验证流程,验证该技术的可行性和填充效果,可作为实验教学材料或工业应用流程的参考。
3.找出影响快速硅/玻璃通孔填充效果的主要因素,为企业提供优化工艺和改进产品质量的方案。
七、研究进度安排第一阶段(本学期):文献调研,确定研究方向和研究内容,制定实验计划。