Ճիշտ այնպես, ինչպես ապարատային խանութները պետք է կառավարեն և ցուցադրեն տարբեր տեսակի եղունգներ և պտուտակներ, մետրային, նյութի, երկարության, լայնության և քայլի և այլն, PCB դիզայնը նույնպես պետք է կառավարի դիզայնի օբյեկտները, ինչպիսիք են անցքերը, հատկապես բարձր խտության դիզայնում: Ավանդական PCB նմուշները կարող են օգտագործել միայն մի քանի տարբեր անցումների անցքեր, սակայն այսօրվա բարձր խտության փոխկապակցման (HDI) նախագծերը պահանջում են շատ տարբեր տեսակի և չափերի անցքերի անցքեր: Յուրաքանչյուր անցքի անցքը պետք է կառավարվի, որպեսզի այն ճիշտ օգտագործվի՝ ապահովելով տախտակի առավելագույն կատարումը և առանց սխալների արտադրելիությունը: Այս հոդվածը մանրամասն կներկայացնի PCB-ի նախագծման մեջ բարձր խտության անցքերի կառավարման անհրաժեշտությունը և ինչպես հասնել դրան:

Գործոններ, որոնք խթանում են բարձր խտության PCB դիզայնը 

Քանի որ փոքր էլեկտրոնային սարքերի պահանջարկը շարունակում է աճել, տպագիր տպատախտակները, որոնք սնուցում են այս սարքերը, պետք է փոքրանան, որպեսզի տեղավորվեն դրանց մեջ: Միևնույն ժամանակ, կատարողականի բարելավման պահանջները բավարարելու համար էլեկտրոնային սարքերը պետք է տախտակի վրա ավելացնեն ավելի շատ սարքեր և սխեմաներ: PCB սարքերի չափերը անընդհատ նվազում են, և քորոցների քանակը մեծանում է, այնպես որ դուք պետք է օգտագործեք ավելի փոքր կապում և ավելի մոտ տարածություն դիզայնին, որն ավելի է բարդացնում խնդիրը: PCB դիզայներների համար սա համարժեք է նրան, որ պայուսակը գնալով փոքրանում է, մինչդեռ մեջը ավելի ու ավելի շատ իրեր է պահում: Տախտակների նախագծման ավանդական մեթոդները արագորեն հասնում են իրենց սահմաններին:

Ավելի փոքր տախտակի չափսերին ավելի շատ սխեմաներ ավելացնելու անհրաժեշտությունը բավարարելու համար ստեղծվեց PCB նախագծման նոր մեթոդ՝ բարձր խտության փոխկապակցում կամ HDI: HDI դիզայնը օգտագործում է տպատախտակների արտադրության ավելի առաջադեմ տեխնիկա, ավելի փոքր գծերի լայնություններ, ավելի բարակ նյութեր և կույր և թաղված կամ լազերային փորված միկրոանցքեր: Այս բարձր խտության բնութագրերի շնորհիվ ավելի շատ սխեմաներ կարող են տեղադրվել ավելի փոքր տախտակի վրա և ապահովել միացման կենսունակ լուծում բազմապին ինտեգրալ սխեմաների համար:

Այս բարձր խտության անցքերի օգտագործման մի քանի այլ առավելություններ կան. 

Միացման ալիքներ.Քանի որ կույր և թաղված անցքերն ու միկրոանցքները չեն ներթափանցում շերտի կույտ, դա դիզայնի մեջ ստեղծում է էլեկտրահաղորդման լրացուցիչ ալիքներ: Ռազմավարական կերպով տեղադրելով այս տարբեր միջանցքները՝ դիզայներները կարող են սարքերը կապել հարյուրավոր կապումներով: Եթե ​​օգտագործվում են միայն ստանդարտ միջանցքային անցքեր, ապա այդքան շատ քորոցներով սարքերը սովորաբար արգելափակում են բոլոր ներքին լարերի ալիքները:

Ազդանշանի ամբողջականություն.Փոքր էլեկտրոնային սարքերի շատ ազդանշաններ ունեն նաև ազդանշանի ամբողջականության հատուկ պահանջներ, և միջանցքային անցքերը չեն համապատասխանում նախագծման նման պահանջներին: Այս անցքերը կարող են ձևավորել ալեհավաքներ, առաջացնել EMI խնդիրներ կամ ազդել կարևոր ցանցերի ազդանշանի վերադարձի ուղու վրա: Կույր անցքերի և թաղված կամ միկրոանցքերի օգտագործումը վերացնում է ազդանշանի ամբողջականության հետ կապված հնարավոր խնդիրները, որոնք առաջանում են միջանցքների օգտագործման հետևանքով:

Այս անցքերն ավելի լավ հասկանալու համար եկեք տեսնենք միջանցքային անցքերի տարբեր տեսակները, որոնք կարող են օգտագործվել բարձր խտության նախագծերում և դրանց կիրառությունները:

Բարձր խտության փոխկապակցման անցքերի տեսակը և կառուցվածքը 

Անցման անցքը անցք է շղթայի վրա, որը միացնում է երկու կամ ավելի շերտեր: Ընդհանուր առմամբ, անցքը փոխանցում է ազդանշանը, որը կրում է շղթան տախտակի մի շերտից մյուս շերտի համապատասխան սխեման: Հաղորդալարերի շերտերի միջև ազդանշաններ անցկացնելու համար արտադրական գործընթացում անցքերը մետաղացված են: Ըստ կոնկրետ օգտագործման՝ անցքի և բարձիկի չափերը տարբեր են։ Ավելի փոքր միջանցքները օգտագործվում են ազդանշանային լարերի միացման համար, մինչդեռ ավելի մեծ անցքերն օգտագործվում են հոսանքի և հողային լարերի միացման համար, կամ օգնում են տաքացնել գերտաքացնող սարքերը:

Տարբեր տեսակի անցքեր տպատախտակի վրա

միջանցք

Անցող անցքը ստանդարտ անցք է, որն օգտագործվել է երկկողմանի տպագիր տպատախտակների վրա, քանի որ դրանք առաջին անգամ ներդրվել են: Անցքերը մեխանիկորեն փորված են ամբողջ տպատախտակի միջով և էլեկտրապատված են: Այնուամենայնիվ, նվազագույն անցքը, որը կարող է փորվել մեխանիկական գայլիկոնով, ունի որոշակի սահմանափակումներ՝ կախված հորատման տրամագծի հարաբերակցությունից ափսեի հաստությունից: Ընդհանուր առմամբ, անցքի անցքի բացվածքը 0,15 մմ-ից ոչ պակաս է:

Կույր անցք.

Անցող անցքերի պես, անցքերը փորվում են մեխանիկորեն, բայց ավելի շատ արտադրական քայլերի դեպքում ափսեի միայն մի մասը փորված է մակերեսից: Կույր անցքերը նույնպես բախվում են բիտերի չափի սահմանափակման խնդրին. Բայց կախված նրանից, թե տախտակի որ կողմում ենք գտնվում, մենք կարող ենք մետաղալարեր անցկացնել կույր անցքի վերևում կամ ներքևում:

Թաղված փոս.

Թաղված անցքերը, ինչպես կույր անցքերը, փորված են մեխանիկորեն, բայց սկսվում և ավարտվում են տախտակի ներքին շերտով, քան մակերեսով: Այս անցքը նաև պահանջում է լրացուցիչ արտադրական քայլեր՝ ափսեի կույտի մեջ ներկառուցվելու անհրաժեշտության պատճառով:

Միկրոպոր

Այս պերֆորացիան հեռացվում է լազերային օգնությամբ, և բացվածքը փոքր է մեխանիկական գայլիկոնի 0,15 մմ սահմանից: Քանի որ միկրոանցքերն ընդգրկում են տախտակի միայն երկու հարակից շերտերը, կողմերի հարաբերակցությունը անցքերն ավելի փոքր է դարձնում ծածկույթի համար: Միկրոանցքները կարող են տեղադրվել նաև տախտակի մակերեսին կամ ներսից: Միկրոանցքերը սովորաբար լցված և պատված են, հիմնականում թաքնված են, և, հետևաբար, կարող են տեղադրվել բաղադրիչների մակերեսին ամրացված տարրերի զոդման գնդիկների մեջ, ինչպիսիք են գնդային ցանցային զանգվածները (BGA): Փոքր բացվածքի շնորհիվ միկրոանցքի համար պահանջվող բարձիկը նույնպես շատ ավելի փոքր է, քան սովորական անցքը՝ մոտ 0,300 մմ:

Դիզայնի պահանջների համաձայն, վերը նշված տարբեր տեսակի անցքերը կարող են կազմաձևվել, որպեսզի դրանք միասին աշխատեն: Օրինակ, միկրոծակերը կարող են կուտակվել այլ միկրոծակոտիներով, ինչպես նաև թաղված անցքերով: Այս անցքերը կարող են նաև շեղվել: Ինչպես նշվեց ավելի վաղ, միկրոանցքները կարող են տեղադրվել բարձիկների մեջ՝ մակերևույթի վրա ամրացված տարրերի կապումներով: Հաղորդալարերի գերբեռնվածության խնդիրն էլ ավելի է մեղմանում մակերևութային ամրացման բարձիկից դեպի օդափոխիչի վարդակից ավանդական երթուղու բացակայությամբ: