Як кіраваць адтулінамі HDI высокай шчыльнасці

Падобна таму, як будаўнічыя крамы павінны кіраваць і дэманстраваць цвікі і шрубы розных тыпаў, метрычных, матэрыяльных, даўжыні, шырыні і кроку і г.д., дызайн друкаваных плат таксама павінен кіраваць такімі аб'ектамі дызайну, як адтуліны, асабліва ў дызайне з высокай шчыльнасцю. Традыцыйныя канструкцыі друкаваных плат могуць выкарыстоўваць толькі некалькі розных прахадных адтулін, але сучасныя канструкцыі міжзлучэнняў высокай шчыльнасці (HDI) патрабуюць мноства розных тыпаў і памераў прахадных адтулін. Для правільнага выкарыстання неабходна кіраваць кожнай прахадной адтулінай, забяспечваючы максімальную прадукцыйнасць платы і беспамылковую тэхналагічнасць. У гэтым артыкуле будзе расказана пра неабходнасць кіравання скразнымі адтулінамі высокай шчыльнасці ў канструкцыі друкаванай платы і пра тое, як гэтага дасягнуць.

Фактары, якія абумоўліваюць дызайн друкаванай платы высокай шчыльнасці 

Паколькі попыт на невялікія электронныя прылады працягвае расці, друкаваныя платы, якія сілкуюць гэтыя прылады, павінны змяншацца, каб змясціцца ў іх. У той жа час, каб адпавядаць патрабаванням павышэння прадукцыйнасці, электронныя прылады павінны дадаць больш прылад і схем на плаце. Памер прылад на друкаванай плаце пастаянна памяншаецца, а колькасць кантактаў павялічваецца, таму вы павінны выкарыстоўваць меншыя кантакты і бліжэйшую адлегласць да канструкцыі, што робіць праблему больш складанай. Для дызайнераў друкаваных плат гэта эквівалент сумкі, якая становіцца ўсё меншай і меншай, а ў ёй змяшчаецца ўсё больш і больш рэчаў. Традыцыйныя метады распрацоўкі друкаваных поплаткаў хутка дасягаюць сваіх межаў.

wps_doc_0

Для таго, каб задаволіць неабходнасць дадання большай колькасці схем да платы меншага памеру, з'явіўся новы метад распрацоўкі друкаванай платы - Interconnect высокай шчыльнасці, або HDI. Дызайн HDI выкарыстоўвае больш дасканалыя метады вытворчасці друкаваных поплаткаў, меншую шырыню ліній, больш тонкія матэрыялы, а таксама глухія і схаваныя або прасвідраваныя лазерам мікраадтуліны. Дзякуючы гэтым характарыстыкам высокай шчыльнасці больш схем можна размясціць на меншай плаце і забяспечыць жыццяздольнае рашэнне для злучэння шматкантактных інтэгральных схем.

Ёсць некалькі іншых пераваг выкарыстання гэтых адтулін высокай шчыльнасці: 

Каналы праводкі:Паколькі сляпыя і закапаныя адтуліны і мікраадтуліны не пранікаюць у стэк слаёў, гэта стварае дадатковыя каналы правадоў у канструкцыі. Стратэгічна размяшчаючы гэтыя розныя скразныя адтуліны, дызайнеры могуць падключаць прылады з дапамогай сотняў штыфтоў. Калі выкарыстоўваюцца толькі стандартныя скразныя адтуліны, прылады з такой колькасцю кантактаў звычайна блакуюць усе ўнутраныя каналы правадоў.

Цэласнасць сігналу:Многія сігналы на невялікіх электронных прыладах таксама маюць пэўныя патрабаванні да цэласнасці сігналу, і скразныя адтуліны не адпавядаюць такім патрабаванням канструкцыі. Гэтыя дзіркі могуць утвараць антэны, ствараць праблемы з электрамагнітнымі перашкодамі або ўплываць на зваротны шлях сігналу важных сетак. Выкарыстанне глухіх адтулін і схаваных або мікраадтуліны ліквідуе магчымыя праблемы цэласнасці сігналу, выкліканыя выкарыстаннем скразных адтулін.

Каб лепш зразумець гэтыя скразныя адтуліны, давайце разгледзім розныя тыпы скразных адтулін, якія можна выкарыстоўваць у канструкцыях з высокай шчыльнасцю, і іх прымяненне.

wps_doc_1

Тып і структура злучальных адтулін высокай шчыльнасці 

Прапускная адтуліна - гэта адтуліна на друкаванай плаце, якая злучае два ці больш слаёў. Увогуле, адтуліна перадае сігнал, які перадаецца схемай, ад аднаго пласта платы да адпаведнай схемы на іншым пласце. Для перадачы сігналаў паміж пластамі правадоў адтуліны металізуюцца ў працэсе вытворчасці. У залежнасці ад канкрэтнага выкарыстання, памер адтуліны і пляцоўкі адрозніваюцца. Меншыя скразныя адтуліны выкарыстоўваюцца для сігнальнай праводкі, у той час як вялікія скразныя адтуліны выкарыстоўваюцца для электраправодкі і зазямлення або для нагрэву прылад, якія пераграваюцца.

Розныя тыпы адтулін на друкаванай плаце

скразное адтуліну

Скразное адтуліну - гэта стандартнае скразное адтуліну, якое выкарыстоўвалася на двухбаковых друкаваных поплатках з моманту іх з'яўлення. Адтуліны механічна прасвідраваны ва ўсёй друкаванай плаце і нанесены гальванічным пакрыццём. Аднак мінімальнае адтуліну, якое можна прасвідраваць механічным свердзелам, мае пэўныя абмежаванні ў залежнасці ад суадносін дыяметра свердзела і таўшчыні пласціны. У цэлым дыяфрагма скразнога адтуліны складае не менш за 0,15 мм.

Глухая адтуліна:

Як і ў скразных адтулінах, адтуліны свідруюцца механічна, але пры большай колькасці этапаў вытворчасці з паверхні свідруецца толькі частка пласціны. Глухія адтуліны таксама сутыкаюцца з праблемай абмежавання памеру біта; Але ў залежнасці ад таго, на якім баку дошкі мы знаходзімся, мы можам правесці дрот вышэй або ніжэй глухога адтуліны.

Закапаная яма:

Закапаныя адтуліны, як і глухія адтуліны, свідруюцца механічна, але пачынаюцца і заканчваюцца ва ўнутраным пласце дошкі, а не на паверхні. Гэта скразное адтуліну таксама патрабуе дадатковых этапаў вытворчасці з-за неабходнасці ўбудоўвання ў стос пласцін.

Мікрапор

Гэтая перфарацыя выдаляецца з дапамогай лазера, а дыяфрагма меншая за мяжу 0,15 мм для механічнага свердзела. Паколькі мікраадтуліны ахопліваюць толькі два суседнія пласты дошкі, суадносіны бакоў робіць адтуліны, даступнымі для пакрыцця, значна меншымі. Мікраадтуліны таксама можна размясціць на паверхні або ўнутры дошкі. Мікраадтуліны звычайна запаўняюцца і пакрываюцца, па сутнасці, схаванымі, і таму іх можна размясціць у шарыках прыпоя элементаў павярхоўнага мантажу такіх кампанентаў, як масівы шарыкавых сетак (BGA). З-за невялікай апертуры пляцоўка, неабходная для мікраадтуліны, таксама значна меншая, чым звычайная адтуліна, каля 0,300 мм.

wps_doc_2

У адпаведнасці з патрабаваннямі да канструкцыі, вышэйзгаданыя розныя тыпы адтулін могуць быць сканфігураваны, каб прымусіць іх працаваць разам. Напрыклад, мікрапоры можна складаць з іншымі мікрапорамі, а таксама з закапанымі адтулінамі. Гэтыя адтуліны таксама можна размясціць у шахматным парадку. Як згадвалася раней, мікраадтуліны можна размясціць у калодках з дапамогай штыфтоў элементаў павярхоўнага мантажу. Праблема перагрузкі праводкі яшчэ больш вырашаецца за кошт адсутнасці традыцыйнай пракладкі ад пляцоўкі для павярхоўнага мантажу да выхаду вентылятара.