Orang-orang yang bekerja di bidang perangkat keras elektronik mungkin pernah melihat PCB penuh dengan lubang, tetapi apakah Anda memperhatikan bahwa beberapa lubang tidak memiliki cincin tembaga yang seharusnya mengelilinginya?Lubang-lubang "cincin cincin" ini mungkin tampak tidak pentingHari ini, kita akan menjelaskan asal-usulnya dengan jelas, bahkan untuk pemula!

Pertama, mari kita mengerti: Apa itu PCB "ring annular"?

Sebelum membahas lubang cincin, kita perlu memahami " pendahulunya " ̇ PTH tradisional (Plain Hole) dengan cincin cincin.Lubang bor: lubang yang dibor ke dalam PCB; Lapisan tembaga pada dinding lubang: tembaga dilapisi di dalam lubang, digunakan untuk menghubungkan jejak pada lapisan yang berbeda dari PCB; Pad: cincin tembaga di sekitar lubang.Menghilangkan bagian lubang, cincin tembaga yang tersisa adalah "cincin cincin".

Cincin tembaga kecil ini mungkin tampak tidak penting, tetapi fungsinya sangat penting: Pertama, ia bertindak sebagai jangkar, mengamankan lapisan tembaga dari dinding lubang dengan kuat ke foil tembaga dari setiap lapisan PCB,mencegahnya lepas karena panas atau kekuatan eksternalKedua, memberikan toleransi untuk penyimpangan pengeboran, memastikan koneksi listrik yang tidak terganggu bahkan jika lubang dibor sedikit off-center.

Mengapa "memutus" cincin via?

Karena cincin via sangat penting, mengapa banyak PCB sekarang dirancang untuk "bebas cincin"? alasannya sederhana: untuk "mempersekan" lebih banyak ruang routing, terutama dalam produk seperti ponsel,komputer, dan peralatan komunikasi kelas atas yang membutuhkan miniaturisasi dan kepadatan tinggi.

1. "Lifeline" dari BGA Routing Celah antara pin dari chip BGA pitch halus sangat kecil. via tradisional dengan via cincin akan mengisi ruang terbatas,membuat tidak mungkin untuk jalur sinyal muncul dari antara pinMenghilangkan cincin via memungkinkan jejak untuk melewati dekat dengan tepi lubang, langsung menghilangkan "blokade" dalam routing.

2Desain yang Menyelamatkan Kehidupan untuk Menghindari Sirkuit Singkat
Beberapa komponen elektronik memiliki casing logam. Jika cincin via pada PCB terpapar, mereka dapat dengan mudah bersentuhan dengan komponen logam selama perakitan, menyebabkan sirkuit pendek.Menghilangkan cincin via menghilangkan risiko ini di sumber.

Sederhananya, "via PTH tanpa cincin" adalah trade-off: mengorbankan beberapa keandalan untuk ruang routing.tapi hanya menghapus bantalan pada lapisan di mana koneksi yang tidak perlu, membuat ruang untuk saluran sinyal.

Via asiklik bukanlah solusi "satu ukuran yang cocok untuk semua": 3 metode implementasi umum

Jangan berasumsi bahwa vias asiklik hanya tentang menghilangkan cincin tembaga; sebenarnya ada pendekatan teknologi yang berbeda:

Desain langsung asiklik: metode yang paling mudah. baik benar-benar menghilangkan bantalan pada lapisan non-kritis, atau membuat bantalan dengan ukuran yang sama dengan via,dengan efektif menghilangkan cincin tembaga berlebih.

Pad-in-hole + plugging plating: Bor lubang di tengah pad BGA, dengan pad itu sendiri bertindak sebagai "ring". Kemudian, isi lubang dengan resin dan galvanis dengan lancar.Produk jadi terlihat "asiklik" dan juga mencegah solder dari menyusup ke lubang selama pengelasan.

Pengeboran belakang: Dirancang untuk sinyal kecepatan tinggi, mengebor bagian lapisan tembaga yang tidak digunakan di dinding via,menghilangkan "efek residual stub" untuk sinyal kecepatan tinggi dan menciptakan keadaan asiklik.

Keuntungan dan Kelemahan Sirkuit Bebas Vias: Pengembalian Tinggi dengan Risiko Tinggi

✅ Keuntungan: Memaksimalkan Kinerja PCB

Double Routing Density: Operasi inti untuk High-Density Interconnect (HDI), yang memungkinkan routing yang lebih kompleks dalam jumlah lapisan yang terbatas;
Sinyal yang Lebih Stabil: Mengurangi kapasitansi parasit dari vias, dan pengeboran mundur lebih lanjut mengurangi refleksi dan attenuasi sinyal kecepatan tinggi, meningkatkan integritas sinyal;
Routing Lapisan Dalam yang Lebih Fleksibel: Insinyur tidak lagi perlu khawatir tentang jejak sempit, sangat meningkatkan fleksibilitas desain.

Kelemahan: Membutuhkan proses manufaktur yang canggih dan lebih mahal.

Keandalan terganggu: Tanpa pemasangan bantalan solder, perekat antara lapisan tembaga pada dinding lubang dan lapisan dalam PCB melemah,sehingga rentan terhadap retakan dan pecah setelah beberapa kali aliran kembali.

Persyaratan presisi tinggi untuk pabrik: Perataan antar lapis dan akurasi pengeboran harus sangat tepat; bahkan sedikit kesalahan keselarasan dapat menyebabkan pemisahan atau sirkuit pendek.Proses galvanisasi juga harus memastikan ketebalan dan keseragaman tembaga pada dinding lubang untuk mengkompensasi hilangnya kekuatan mekanik.

Biaya dan inspeksi rumit: Proses presisi tinggi berarti biaya manufaktur yang lebih tinggi dan inspeksi AOI tradisional sulit untuk menilai kualitas koneksi vias tanpa cincin,membuat perbaikan dan pemecahan masalah selanjutnya lebih sulit.

Ringkasan Akhir

Vias tanpa cincin pada PCB bukan hanya "teknis bakat", tetapi pilihan yang tak terelakkan untuk miniaturisasi dan pengembangan kinerja tinggi dari perangkat elektronik.Ini bukan tentang menghilangkan cincin tembaga secara sewenang-wenang, tapi trade-off yang tepat dibuat oleh insinyur berdasarkan pemahaman mereka tentang aliran sinyal dan oleh pabrik dengan kontrol atas kemampuan proses.dan elektronik konsumen, vias tanpa cincin telah menjadi standar dalam desain PCB high-end inti dari ringless melalui desain adalah untuk memeras ruang sambil mengendalikan risiko.

Jika produk Anda juga dirancang untuk PCB kepadatan tinggi, Anda mungkin ingin menilai kemampuan manufaktur pabrik sebelum memutuskan untuk menerapkan desain tanpa via.Kunci untuk membuat trade-off ini adalah untuk memastikan bahwa manfaat jauh melebihi risiko.