Stejně jako hardwarové obchody musí spravovat a zobrazovat nehty a šrouby různých typů, metrik, materiálu, délky, šířky a rozteče atd., Návrh PCB musí také spravovat návrhové objekty, jako jsou díry, zejména v designu s vysokou hustotou. Tradiční návrhy PCB mohou používat pouze několik různých propustností, ale dnešní návrhy propojení (HDI) s vysokou hustotou vyžadují mnoho různých typů a velikostí průchodových otvorů. Každá propustná díra musí být spravována správně, což zajišťuje maximální výkon desky a bezchybná výrobní Tento článek se bude zabývat potřebou spravovat vysokou hustotu skrz Holes při návrhu PCB a jak toho dosáhnout.

Faktory, které řídí návrh PCB s vysokou hustotou 

Vzhledem k tomu, že poptávka po malých elektronických zařízeních stále roste, desky s obvodmi, které napájejí, se tato zařízení musí zmenšit, aby se do nich vešly. Zároveň musí elektronická zařízení při splnění požadavků na zlepšení výkonu přidat na desce další zařízení a obvody. Velikost zařízení PCB se neustále snižuje a počet kolíků se zvyšuje, takže k návrhu musíte použít menší kolíky a bližší mezery, což je problém komplikovanější. Pro návrháře PCB je to ekvivalent, jak se taška zmenšuje a zmenšuje, zatímco v ní drží stále více věcí. Tradiční metody návrhu desky obvodů rychle dosahují svých limitů.

Abychom splnili potřebu přidat více obvodů k menší velikosti desky, vznikla nová metoda návrhu PCB-propojení s vysokou hustotou nebo HDI. Design HDI používá pokročilejší techniky výroby desky, menší šířky linky, tenčí materiály a slepé a pohřbené nebo laserem vyvrtané mikrohole. Díky těmto vlastnostem s vysokou hustotou lze více obvodů umístit na menší desku a poskytnout životaschopné řešení pro vícepinové integrované obvody.

Používání těchto otvorů s vysokou hustotou má několik dalších výhod: 

Kanály zapojení:Vzhledem k tomu, že slepé a pohřbené díry a mikrohole neproniknou do zásobníku vrstvy, vytváří to další kanály zapojení v návrhu. Strategickým umístěním těchto různých proklouzů mohou návrháři spojit zařízení se stovkami kolíků. Pokud jsou použity pouze standardní holy, zařízení s tolika kolíky obvykle blokují všechny vnitřní kanálové kanály.

Integrita signálu:Mnoho signálů na malých elektronických zařízeních má také specifické požadavky na integritu signálu a skrz holy nesplňují takové požadavky na návrh. Tyto díry mohou tvořit antény, představovat problémy EMI nebo ovlivnit cestu zpětného signálu kritických sítí. Použití slepých otvorů a pohřbených nebo mikrohorek eliminuje potenciální problémy s integritou signálu způsobené používáním otvorů.

Abychom lépe porozuměli těmto dírům, podívejme se na různé typy proklouzů, které lze použít v návrzích s vysokou hustotou a jejich aplikace.

Typ a struktura propojených otvorů s vysokou hustotou 

Průchodový otvor je díra na desce obvodu, která spojuje dvě nebo více vrstev. Obecně otvor přenáší signál přenášený obvodem z jedné vrstvy desky do odpovídajícího obvodu na druhé vrstvě. Za účelem provádění signálů mezi vrstvami zapojení jsou otvory během výrobního procesu metalizovány. Podle konkrétního použití jsou velikost otvoru a podložky odlišná. Pro zapojení signálu se používají menší skvrny, zatímco větší skvrny se používají pro napájecí a zemnící kabeláž nebo pro pomoc přehřátí zařízení.

Různé typy děr na desce obvodu

skrz otvor

Průckovou je standardní proklouznutí, která se používá na oboustranných deskách obvodových desek od jejich poprvé představení. Otvory jsou mechanicky vyvrtány přes celou desku obvodu a jsou elektroničující. Minimální otvor, který může být vyvrtán mechanickým vrtákem, však má určitá omezení v závislosti na poměru stran průměru vrtání k tloušťce desky. Obecně řečeno, otvor otvoru pro skrz není menší než 0,15 mm.

Slepá díra:

Stejně jako skrz holy jsou otvory mechanicky vyvrtány, ale s více výrobními kroky se z povrchu vyvrtá pouze část desky. Slepé otvory také čelí problému omezení velikosti bitu; Ale v závislosti na tom, na které straně desky jsme, můžeme připojit nad nebo pod sleptou dírou.

Pohřbená díra:

Pohřbené otvory, jako slepé otvory, jsou vyvrtány mechanicky, ale začínají a končí spíše ve vnitřní vrstvě desky než na povrchu. Tato skrz otvor také vyžaduje další výrobní kroky kvůli potřebě být zabudován do zásobníku desky.

Mikropór

Tato perforace je odstraněna laserem a clona je menší než 0,15 mm limit mechanického vrtacího bitu. Protože mikrohole pokrývají pouze dvě sousední vrstvy desky, poměr stran zpřístupňuje otvory pro pokovování mnohem menší. Mikročiny mohou být také umístěny na povrch nebo uvnitř desky. Mikroholesy jsou obvykle vyplněny a pokovené, v podstatě skryté, a proto mohou být umístěny do povrchových prvků pájecích kuliček komponent, jako jsou pole kuličky (BGA). Vzhledem k malému otvoru je podložka požadovaná pro mikrohole také mnohem menší než běžná díra, asi 0,300 mm.

Podle požadavků na návrh lze výše uvedené různé typy děr nakonfigurovat tak, aby byly spolupracovány. Například mikropóry mohou být naskládány jinými mikropóry a také s pohřbenými otvory. Tyto díry mohou být také rozloženy. Jak již bylo zmíněno dříve, mikrohole mohou být umístěny do podložek s kolíky prvků povrchu. Problém přetížení zapojení je dále zmírněn nepřítomností tradičního směrování z podložky povrchu do výstupu ventilátoru.