철물점은 다양한 유형, 메트릭, 재료, 길이, 너비 및 피치 등의 손톱과 나사를 관리하고 표시 해야하는 것처럼 PCB 디자인은 특히 고밀도 설계에서 구멍과 같은 설계 객체를 관리해야합니다. 기존의 PCB 디자인은 몇 가지 다른 패스 구멍 만 사용할 수 있지만 오늘날의 고밀도 상호 연결 (HDI) 디자인에는 다양한 유형과 크기의 패스 구멍이 필요합니다. 각 패스 홀은 올바르게 사용하여 최대의 보드 성능과 오류없는 제조 가능성을 보장해야합니다. 이 기사는 PCB 디자인의 고밀도 통과 홀을 관리 할 필요성과이를 달성하는 방법에 대해 자세히 설명합니다.
고밀도 PCB 설계를 주도하는 요인
소규모 전자 장치에 대한 수요가 계속 증가함에 따라,이 장치에 전원을 공급하는 인쇄 회로 보드는 적용하기 위해 수축해야합니다. 동시에 성능 향상 요구 사항을 충족하기 위해 전자 장치는 보드에 더 많은 장치와 회로를 추가해야합니다. PCB 장치의 크기가 끊임없이 감소하고 핀 수가 증가하므로 작은 핀과 설계에 더 가까운 간격을 사용해야하므로 문제가 더욱 복잡해집니다. PCB 디자이너의 경우, 이것은 가방이 점점 작아지고 점점 더 많은 것을 들고있는 것과 같습니다. 회로 보드 설계의 전통적인 방법은 신속하게 한계에 도달합니다.
더 작은 보드 크기에 더 많은 회로를 추가해야 할 필요성을 충족시키기 위해 새로운 PCB 디자인 방법이 고밀도 상호 연결 또는 HDI가 발생했습니다. HDI 설계는보다 고급 회로 보드 제조 기술, 작은 선 너비, 더 얇은 재료, 블라인드 및 매장 또는 레이저로 구운 마이크로 구멍을 사용합니다. 이러한 고밀도 특성 덕분에 더 작은 보드에 더 많은 회로를 배치하고 멀티 핀 통합 회로를위한 실행 가능한 연결 솔루션을 제공 할 수 있습니다.
이 고밀도 구멍을 사용하면 몇 가지 다른 이점이 있습니다.
배선 채널 :블라인드 및 매장 구멍과 마이크로 홀은 레이어 스택에 침투하지 않기 때문에 설계에 추가 배선 채널이 생성됩니다. 이러한 다른 통과를 전략적으로 배치함으로써 디자이너는 수백 개의 핀으로 장치를 연결할 수 있습니다. 표준 통 홀 만 사용하는 경우 핀이 너무 많으면 일반적으로 모든 내부 배선 채널을 차단합니다.
신호 무결성 :소규모 전자 장치의 많은 신호에는 특정 신호 무결성 요구 사항이 있으며, 통과는 그러한 설계 요구 사항을 충족하지 않습니다. 이 구멍은 안테나를 형성하거나 EMI 문제를 도입하거나 중요한 네트워크의 신호 반환 경로에 영향을 줄 수 있습니다. 블라인드 홀 및 묻힌 마이크로 홀을 사용하면 구멍을 사용하여 발생하는 잠재적 신호 무결성 문제를 제거합니다.
이러한 통찰력을 더 잘 이해하려면 고밀도 설계 및 응용 분야에서 사용할 수있는 다양한 유형의 통과를 살펴 보겠습니다.
고밀도 상호 연결 구멍의 유형 및 구조
패스 구멍은 둘 이상의 레이어를 연결하는 회로 보드의 구멍입니다. 일반적으로 구멍은 회로에 의해 전달되는 신호를 보드의 한 층에서 다른 층의 해당 회로로 전달합니다. 배선 계층 사이의 신호를 수행하기 위해, 제조 공정 동안 구멍이 금속 화된다. 특정 사용에 따르면 구멍과 패드의 크기는 다릅니다. 더 작은 통찰력은 신호 배선에 사용되며, 더 큰 통은 전력 및지면 배선에 사용되거나 가열 장치를 가열하는 데 도움이됩니다.
회로 보드의 다른 유형의 구멍
통로
통과 구멍은 처음 도입 된 이후 양면 인쇄 회로 보드에서 사용 된 표준 통로입니다. 구멍은 전체 회로 보드를 통해 기계적으로 뚫고 전기 도금됩니다. 그러나, 기계식 드릴에 의해 드릴 수있는 최소 보어는 드릴 직경의 판 두께의 종횡비에 따라 특정 제한 사항을 갖는다. 일반적으로 말하면, 통과 구멍의 조리개는 0.15 mm 이상입니다.
블라인드 홀 :
통찰력과 마찬가지로 구멍은 기계적으로 뚫 았지만 더 많은 제조 단계로 플레이트의 일부만 표면에서 뚫린다. 블라인드 홀은 또한 비트 크기 제한의 문제에 직면합니다. 그러나 보드의 어느쪽에 있는지에 따라 블라인드 구멍 위 또는 아래로 연결될 수 있습니다.
매장 구멍 :
블라인드 구멍과 마찬가지로 매장 된 구멍은 기계적으로 뚫려 지지만 표면이 아닌 보드의 내부 층에서 시작하고 끝납니다. 이 통과 구멍은 또한 플레이트 스택에 내장해야하기 때문에 추가 제조 단계가 필요합니다.
마이크로 포어
이 천공은 레이저로 절제되고 조리개는 기계식 드릴 비트의 0.15 mm 한계보다 작습니다. 마이크로 구멍은 보드의 인접한 두 층에만 걸리기 때문에 종횡비는 구멍을 훨씬 작게 도금 할 수 있습니다. 마이크로 홀은 또한 보드 표면이나 내부에 배치 할 수 있습니다. 마이크로 구멍은 일반적으로 채워지고 도금되며 본질적으로 숨겨져 있으므로 볼 그리드 어레이 (BGA)와 같은 구성 요소의 표면 장착 요소 솔더 볼에 배치 할 수 있습니다. 작은 조리개로 인해, 마이크로 홀에 필요한 패드는 약 0.300 mm의 일반 구멍보다 훨씬 작습니다.
설계 요구 사항에 따라 위의 다른 유형의 구멍을 구성하도록 구성 할 수 있습니다. 예를 들어, 마이크로 포어는 다른 마이크로 포어 및 묻힌 구멍으로 쌓을 수 있습니다. 이 구멍은 또한 비틀 거릴 수 있습니다. 앞에서 언급했듯이, 마이크로 홀은 표면 장착 요소 핀이있는 패드에 배치 할 수 있습니다. 배선 혼잡 문제는 표면 마운트 패드에서 팬 아울렛으로 전통적인 라우팅이 없기 때문에 더욱 완화됩니다.