Yüksək sıxlıqlı HDI dəliklərini necə idarə etmək olar

Avadanlıq mağazalarının müxtəlif növ dırnaqları və vintləri, metrik, material, uzunluq, en və meydança və s. idarə etməli və nümayiş etdirməli olduğu kimi, PCB dizaynı da xüsusilə yüksək sıxlıqlı dizaynda deşiklər kimi dizayn obyektlərini idarə etməlidir. Ənənəvi PCB dizaynları yalnız bir neçə fərqli keçid dəliyindən istifadə edə bilər, lakin bugünkü yüksək sıxlıqlı qarşılıqlı əlaqə (HDI) dizaynları çox müxtəlif növ və ölçülərdə keçid dəlikləri tələb edir. Maksimum lövhə performansını və səhvsiz istehsal qabiliyyətini təmin etmək üçün hər bir keçid çuxurunu düzgün istifadə etmək üçün idarə etmək lazımdır. Bu məqalədə PCB dizaynında yüksək sıxlıqlı deşiklərin idarə edilməsi zərurəti və buna necə nail olmaq barədə ətraflı məlumat veriləcəkdir.

Yüksək sıxlıqlı PCB dizaynını idarə edən amillər 

Kiçik elektron cihazlara tələbat artmaqda davam etdikcə, bu cihazları gücləndirən çap dövrə lövhələri onlara uyğunlaşmaq üçün kiçilməlidir. Eyni zamanda, performans təkmilləşdirmə tələblərinə cavab vermək üçün elektron cihazlar lövhədə daha çox cihaz və sxemlər əlavə etməlidir. PCB cihazlarının ölçüsü daim azalır və sancaqların sayı artır, buna görə dizayn üçün daha kiçik sancaqlar və daha yaxın məsafələrdən istifadə etməlisiniz, bu da problemi daha da çətinləşdirir. PCB dizaynerləri üçün bu, çantada getdikcə daha çox şey saxlayarkən getdikcə kiçilməyə bərabərdir. Elektron lövhələrin dizaynının ənənəvi üsulları tez öz hüdudlarına çatır.

wps_doc_0

Daha kiçik bir lövhə ölçüsünə daha çox dövrə əlavə etmək ehtiyacını ödəmək üçün yeni bir PCB dizayn üsulu ortaya çıxdı - yüksək sıxlıqlı qarşılıqlı əlaqə və ya HDI. HDI dizaynı daha təkmil dövrə lövhəsi istehsal üsullarından, daha kiçik xətt genişliklərindən, daha incə materiallardan və kor və basdırılmış və ya lazerlə qazılmış mikrodəliklərdən istifadə edir. Bu yüksək sıxlıq xüsusiyyətləri sayəsində daha çox sxem daha kiçik bir lövhəyə yerləşdirilə bilər və çox pinli inteqral sxemlər üçün uyğun bir əlaqə həlli təmin edə bilər.

Bu yüksək sıxlıqlı dəliklərdən istifadə etməyin bir sıra başqa üstünlükləri var: 

Naqil kanalları:Kor və basdırılmış deşiklər və mikrodəliklər təbəqə yığınına nüfuz etmədiyi üçün bu, dizaynda əlavə naqil kanalları yaradır. Bu müxtəlif deşikləri strateji olaraq yerləşdirməklə dizaynerlər cihazları yüzlərlə sancaqla birləşdirə bilərlər. Yalnız standart deşiklərdən istifadə edilərsə, bu qədər sancaqlar olan qurğular adətən bütün daxili naqil kanallarını bloklayır.

Siqnal bütövlüyü:Kiçik elektron cihazlardakı bir çox siqnal da xüsusi siqnal bütövlüyü tələblərinə malikdir və deşiklər belə dizayn tələblərinə cavab vermir. Bu dəliklər antenalar yarada, EMI problemlərini təqdim edə və ya kritik şəbəkələrin siqnalın qayıtma yoluna təsir göstərə bilər. Kor dəliklərin və basdırılmış və ya mikrodəliklərin istifadəsi keçid dəliklərinin istifadəsi nəticəsində yaranan potensial siqnal bütövlüyü problemlərini aradan qaldırır.

Bu deşikləri daha yaxşı başa düşmək üçün yüksək sıxlıqlı dizaynlarda və onların tətbiqlərində istifadə oluna bilən müxtəlif növ deşiklərə baxaq.

wps_doc_1

Yüksək sıxlıqlı qarşılıqlı əlaqə dəliklərinin növü və quruluşu 

Keçid çuxuru, iki və ya daha çox təbəqəni birləşdirən dövrə lövhəsində bir deşikdir. Ümumiyyətlə, çuxur dövrə tərəfindən daşınan siqnalı lövhənin bir təbəqəsindən digər təbəqədəki müvafiq dövrə ötürür. Naqil təbəqələri arasında siqnalların aparılması üçün istehsal prosesində deşiklər metallaşdırılır. Xüsusi istifadəyə görə, çuxurun və yastığın ölçüsü fərqlidir. Daha kiçik deşiklər siqnal naqilləri üçün istifadə olunur, daha böyük keçidlər isə güc və torpaq naqilləri üçün və ya qızdırılan cihazları qızdırmağa kömək etmək üçün istifadə olunur.

Elektron lövhədə müxtəlif növ deşiklər

çuxurdan keçir

Keçid çuxuru iki tərəfli çap dövrə lövhələrində ilk dəfə təqdim edildiyi gündən istifadə edilən standart keçid çuxurudur. Deliklər bütün dövrə lövhəsi vasitəsilə mexaniki olaraq qazılır və elektrolizlə örtülür. Bununla belə, mexaniki bir qazma ilə qazıla bilən minimum buruq, qazma diametrinin plitənin qalınlığına nisbətindən asılı olaraq müəyyən məhdudiyyətlərə malikdir. Ümumiyyətlə, deşik çuxurunun aperturası 0,15 mm-dən az deyil.

Kor çuxur:

Deliklər kimi, deliklər mexaniki olaraq qazılır, lakin daha çox istehsal addımları ilə, plitənin yalnız bir hissəsi səthdən qazılır. Kor dəliklər də bit ölçüsünün məhdudlaşdırılması problemi ilə üzləşir; Ancaq lövhənin hansı tərəfində olduğumuzdan asılı olaraq, kor çuxurun üstündən və ya altından tel bağlaya bilərik.

Basdırılmış çuxur:

Gömülü çuxurlar, kor deşiklər kimi, mexaniki olaraq qazılır, lakin səthdən daha çox taxtanın daxili təbəqəsində başlayır və bitir. Bu boşluq boşqab yığınına daxil edilmə ehtiyacı səbəbindən əlavə istehsal mərhələləri də tələb edir.

Mikroməsamə

Bu perforasiya lazerlə kəsilir və diyafram mexaniki qazma bitinin 0,15 mm limitindən azdır. Mikrodəliklər lövhənin yalnız iki bitişik təbəqəsini əhatə etdiyindən, aspekt nisbəti örtük üçün deşikləri daha kiçik edir. Mikrodəliklər lövhənin səthinə və ya içərisinə də yerləşdirilə bilər. Mikrodəliklər adətən doldurulur və örtülür, mahiyyətcə gizlənir və buna görə də top şəbəkəsi massivləri (BGA) kimi komponentlərin səthə quraşdırılmış element lehim toplarına yerləşdirilə bilər. Kiçik diyaframa görə, mikrodəlik üçün tələb olunan yastıq da adi çuxurdan çox kiçikdir, təxminən 0,300 mm.

wps_doc_2

Dizayn tələblərinə uyğun olaraq, yuxarıda göstərilən müxtəlif növ deşiklər birlikdə işləmək üçün konfiqurasiya edilə bilər. Məsələn, mikroməsamələr digər mikroməsamələrlə, eləcə də basdırılmış deşiklərlə yığıla bilər. Bu deşiklər də səndələnə bilər. Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, mikrodəliklər səthə quraşdırılmış element sancaqları olan yastıqlara yerləşdirilə bilər. Naqillərin tıxanması problemi yerüstü montaj padindən fan çıxışına qədər ənənəvi marşrutun olmaması ilə daha da asanlaşdırılır.