Burdindegiek hainbat motatako iltzeak eta torlojuak kudeatu eta bistaratu behar dituzten bezala, metriko, material, luzera, zabalera eta altuera, etab., PCB diseinuak ere diseinu objektuak kudeatu behar ditu, hala nola zuloak, batez ere dentsitate handiko diseinuan. PCB diseinu tradizionalek pasabide-zulo batzuk soilik erabil ditzakete, baina gaur egungo dentsitate handiko interkonexioa (HDI) diseinuek pasabide-zulo mota eta tamaina desberdinak behar dituzte. Pasa-zulo bakoitza behar bezala erabiltzeko kudeatu behar da, taularen errendimendu maximoa eta akatsik gabeko fabrikagarritasuna bermatuz. Artikulu honetan PCB diseinuan dentsitate handiko zuloak kudeatzeko beharra eta hori nola lortu azalduko da.

Dentsitate handiko PCB diseinua bultzatzen duten faktoreak 

Gailu elektroniko txikien eskaera hazten doan heinean, gailu hauek elikatzen dituzten zirkuitu inprimatu plakak txikitu egin behar dira haietan sartzeko. Aldi berean, errendimendua hobetzeko baldintzak betetzeko, gailu elektronikoek gailu eta zirkuitu gehiago gehitu behar dituzte plakan. PCB gailuen tamaina etengabe murrizten ari da, eta pin kopurua handitzen ari da, beraz, pin txikiagoak eta tarte hurbilagoak erabili behar dituzu diseinatzeko, eta horrek arazoa zaildu egiten du. PCB diseinatzaileentzat, poltsa gero eta txikiagoa izatearen baliokidea da, gero eta gauza gehiago eduki bitartean. Zirkuitu plaka diseinatzeko metodo tradizionalak azkar iristen dira beren mugetara.

Plaka tamaina txikiago bati zirkuitu gehiago gehitzeko beharrari erantzuteko, PCB diseinu metodo berri bat sortu zen: dentsitate handiko Interkonexioa edo HDI. HDI diseinuak zirkuitu plaka fabrikatzeko teknika aurreratuagoak, lerro zabalera txikiagoak, material meheagoak eta mikrozulo itsuak eta lurperatuak edo laser bidez zulatutakoak erabiltzen ditu. Dentsitate handiko ezaugarri horiei esker, zirkuitu gehiago jar daitezke plaka txikiago batean eta pin anitzeko zirkuitu integratuetarako konexio irtenbide bideragarria eskaintzen dute.

Dentsitate handiko zulo hauek erabiltzeak beste hainbat onura ditu: 

Kableatu kanalak:Zulo itsuak eta lurperatuak eta mikrozuloak geruza pilara sartzen ez direnez, honek kableatu kanal gehigarriak sortzen ditu diseinuan. Zulo ezberdin hauek estrategikoki jarriz, diseinatzaileek ehunka pin dituzten gailuak kableatu ditzakete. Pasabide-zulo estandarrak bakarrik erabiltzen badira, hainbeste pin dituzten gailuek normalean barneko kableatuaren kanal guztiak blokeatu egingo dituzte.

Seinalearen osotasuna:Gailu elektroniko txikietako seinale askok ere seinaleen osotasun-eskakizun espezifikoak dituzte, eta zeharkako zuloek ez dituzte diseinu-eskakizunak betetzen. Zulo horiek antenak eratu ditzakete, EMI arazoak sor ditzakete edo sare kritikoen seinalea itzultzeko bidea eragin dezakete. Zulo itsuak eta lurperatuak edo mikrozuloak erabiltzeak zeharkako zuloak erabiltzeak eragindako seinalearen osotasun-arazo potentzialak ezabatzen ditu.

Zeharkako zulo hauek hobeto ulertzeko, ikus ditzagun dentsitate handiko diseinuetan erabil daitezkeen zulo mota desberdinak eta haien aplikazioak.

Dentsitate handiko interkonexio-zuloen mota eta egitura 

Pasa-zulo bat bi geruza edo gehiago lotzen dituen zirkuitu-plakaren zulo bat da. Oro har, zuloak plakaren geruza batetik zirkuituak daraman seinalea beste geruzan dagokion zirkuitura transmititzen du. Kableatu-geruzen artean seinaleak eramateko, zuloak metalizatu egiten dira fabrikazio-prozesuan. Erabilera zehatzaren arabera, zuloaren eta padaren tamaina desberdinak dira. Seinalearen kableamendurako zulo txikiagoak erabiltzen dira, eta zulo handiagoak energia eta lurreko kableamendurako edo berotzeko gailuak berotzeko.

Zirkuitu plakan zulo mota desberdinak

zeharkako zuloa

Zeharkako zuloa lehen aldiz aurkeztu zirenetik alde biko zirkuitu inprimatuko plaketan erabili izan den zeharkako zulo estandarra da. Zuloak mekanikoki zulatzen dira zirkuitu plaka osoan zehar eta electroplated daude. Hala ere, zulagailu mekaniko batek zula daitekeen gutxieneko zuloak muga batzuk ditu, zulagailuaren diametroaren eta plakaren lodieraren aspektu-erlazioaren arabera. Oro har, zeharkako zuloaren irekiera ez da 0,15 mm baino txikiagoa.

Zulo itsua:

Zeharkako zuloak bezala, zuloak mekanikoki zulatzen dira, baina fabrikazio-urrats gehiagorekin, plakaren zati bat bakarrik zulatzen da gainazaletik. Zulo itsuek bit tamaina mugatzearen arazoari ere aurre egiten diote; Baina taularen zein aldetan gauden arabera, zulo itsuaren gainean edo azpian kablea dezakegu.

Lurperatutako zuloa:

Lurperatutako zuloak, zulo itsuak bezala, mekanikoki zulatzen dira, baina oholaren barruko geruzan hasten eta amaitzen dira gainazalean baino. Zeharkako zulo honek fabrikazio-urrats gehigarriak ere eskatzen ditu plaka-pilean txertatu beharra dagoelako.

Mikroporoa

Zulaketa hori laser batekin ablatzen da eta irekidura zulagailu mekaniko baten 0,15 mm-ko muga baino txikiagoa da. Mikrozuloek taularen ondoko bi geruza baino ez dituztenez, aspektu-erlazioak askoz ere txikiagoak egiten ditu zuloak xaflatzeko. Mikrozuloak taularen gainazalean edo barruan ere jar daitezke. Mikrozuloak normalean bete eta xaflatuta egoten dira, funtsean ezkutuan, eta, beraz, gainazaleko elementuen soldadura-boletan jar daitezke, esate baterako, bol-sare-matrizeak (BGA). Irekidura txikia dela eta, mikrozulorako beharrezkoa den pad-a zulo arrunta baino askoz ere txikiagoa da, 0,300 mm ingurukoa.

Diseinu-baldintzen arabera, goiko zulo mota desberdinak konfiguratu daitezke elkarrekin lan egiteko. Adibidez, mikroporoak beste mikroporo batzuekin pila daitezke, baita lurperatutako zuloekin ere. Zulo hauek ere mailakatuak izan daitezke. Lehen esan bezala, mikrozuloak gainazaleko elementuen pinak dituzten kuxinetan jar daitezke. Kableen pilaketaren arazoa are gehiago arintzen da gainazaleko muntaketa-kostiletik haizagailuaren irteerara bideratze tradizionalaren gabeziak.