Kaip aparatinės įrangos parduotuvėse reikia valdyti ir rodyti įvairių rūšių nagus ir varžtus, metrinę, medžiagą, ilgį, plotį ir žingsnį ir kt., PCB dizainas taip pat turi valdyti dizaino objektus, tokius kaip skylės, ypač didelio tankio dizaine. Tradiciniuose PCB dizainuose gali būti naudojamos tik kelios skirtingos pravažiavimo skylės, tačiau šiandienos didelio tankio sujungimo (HDI) dizainams reikia daugybės skirtingų tipų ir dydžių pravažiavimo skylių. Kiekvieną leidimo angą reikia tinkamai naudoti tinkamai, užtikrinant maksimalų plokštės našumą ir gaminant be klaidų. Šiame straipsnyje paaiškės, kad reikia valdyti didelio tankio per PCB dizainą ir kaip tai pasiekti.

Veiksniai, skatinantys didelio tankio PCB dizainą 

Kai mažų elektroninių prietaisų paklausa ir toliau auga, spausdintos grandinės plokštės, maitinančios šiuos prietaisus, turi susitraukti, kad tilptų į juos. Tuo pačiu metu, norėdami patenkinti našumo gerinimo reikalavimus, elektroniniai įrenginiai turi pridėti daugiau įrenginių ir grandinių lentoje. PCB prietaisų dydis nuolat mažėja, o kaiščių skaičius didėja, todėl dizainui turite naudoti mažesnius kaiščius ir artimesnius tarpus, todėl problema yra sudėtingesnė. PCB dizaineriams tai yra lygus maišui, kuris tampa vis mažesnis, o jame yra vis daugiau ir daugiau dalykų. Tradiciniai grandinės lentos projektavimo metodai greitai pasiekia savo ribas.

Norint patenkinti poreikį pridėti daugiau grandinių prie mažesnio plokštės dydžio, atsirado naujas PCB projektavimo metodas-didelio tankio sujungimas arba HDI. HDI dizaine naudojami labiau pažengusios grandinės lentos gamybos būdai, mažesnis linijos plotis, plonesnės medžiagos ir akli, palaidotos arba lazeriu gręžtos mikroumetės. Dėl šių didelio tankio charakteristikų daugiau grandinių gali būti dedama ant mažesnės plokštės ir pateikti perspektyvų ryšio sprendimą kelių kontaktų integruotos grandinės.

Yra keletas kitų šių didelio tankio skylių pranašumų: 

Laidų kanalai:Kadangi aklieji ir palaidotos skylės ir mikroumetūros neskubi sluoksnio krūvos, tai sukuria papildomus instaliacijos kanalus dizaine. Strategiškai padėdami šias skirtingas skyles, dizaineriai gali sujungti prietaisus su šimtais kaiščių. Jei naudojami tik standartiniai skylės, įrenginiai, turintys tiek daug kaiščių, paprastai blokuos visus vidinius laidų kanalus.

Signalo vientisumas:Daugybė mažų elektroninių prietaisų signalų taip pat turi specifinius signalo vientisumo reikalavimus, o skylės neatitinka tokių projektavimo reikalavimų. Šios skylės gali sudaryti antenas, sukelti EMI problemas arba paveikti kritinių tinklų signalo grąžinimo kelią. Aklųjų skylių ir palaidotų ar mikrobangų naudojimas pašalina galimas signalo vientisumo problemas, kurias sukelia naudojimas per skylutes.

Norėdami geriau suprasti šias skyles, pažvelkime į įvairius skylių tipus, kurie gali būti naudojami didelio tankio dizaine ir jų pritaikyme.

Didelio tankio sujungimo skylių tipas ir struktūra 

Persėjimo skylė yra skylė ant plokštės plokštės, jungiančios du ar daugiau sluoksnių. Apskritai skylė perduoda signalą, kurį grandinė perneša iš vieno plokštės sluoksnio į atitinkamą grandinę kitame sluoksnyje. Norint atlikti signalus tarp laidų sluoksnių, skylės gamybos proceso metu metalizuojamos. Remiantis konkrečiu naudojimu, skylės ir pado dydis yra skirtingi. Signalų laidams naudojami mažesni skylės, tuo tarpu didesni skylės yra naudojamos energijai ir antžeminiams laidams arba padėti šilumos perkaitimo įtaisams.

Skirtingų tipų skylės ant plokštės plokštės

per skylę

Skylė yra standartinė skylė, kuri buvo naudojama ant dvipusių spausdintų plokščių nuo tada, kai jos buvo pirmą kartą įvestos. Skylės mechaniškai gręžiamos per visą plokštės plokštę ir yra elektropliuojamos. Tačiau minimalus kiaurymė, kurią galima išgręžti mechaniniu grąžtu, turi tam tikrų apribojimų, atsižvelgiant į gręžimo skersmens ir plokštelės storio kraštinių santykį. Paprastai tariant, skylės anga yra ne mažesnė kaip 0,15 mm.

Akloji skylė:

Kaip ir per skylutes, skylės yra išgręžtos mechaniškai, tačiau atliekant daugiau gamybos žingsnių, iš paviršiaus išgręžta tik dalis plokštelės. Akliosios skylės taip pat susiduria su bitų dydžio apribojimo problema; Bet priklausomai nuo to, kurioje lentos pusėje mes esame, galime apjuosti aukščiau ar žemiau aklosios skylės.

Palaidota skylė:

Palaidotos skylės, kaip ir aklosios skylės, yra išgręžiamos mechaniškai, tačiau užveskite ir užbaigikite vidinį lentos sluoksnį, o ne paviršių. Dėl to, kad skylė taip pat reikalauja papildomų gamybos žingsnių, nes reikia įterpti į plokštelių krūvą.

Mikropore

Ši perforacija yra panaikinta lazeriu, o diafragma yra mažesnė už 0,15 mm mechaninio grąžto ribą. Kadangi mikrobolai apima tik du gretimus lentos sluoksnius, kraštinių santykis suteikia skyles, kad būtų galima paslėpti daug mažesnę. Mikroelius taip pat galima dėti ant paviršiaus arba lentos vidaus. Mikroolai paprastai užpildomi ir padengtos, iš esmės paslėptos, todėl gali būti dedamos į paviršiaus montuojamus elemento litavimo rutulius, tokius kaip rutulinio tinklelio masyvai (BGA). Dėl mažos diafragmos mikrohole reikalingas trinkelė taip pat yra daug mažesnė už įprastą skylę, apie 0,300 mm.

Remiantis projektavimo reikalavimais, aukščiau išvardytos skirtingos skylės gali būti sukonfigūruotos taip, kad jos veiktų kartu. Pavyzdžiui, mikroporus galima sukrauti su kitomis mikroporomis, taip pat su palaidotomis skylėmis. Šias skylutes taip pat galima suspausti. Kaip minėta anksčiau, mikrokolai gali būti dedami į trinkeles su paviršiaus montuojamais elemento kaiščiais. Perlaidų laidų problemą dar labiau sušvelnina tai, kad tradicinis maršrutas nuo paviršiaus tvirtinimo prie pado iki ventiliatoriaus lizdo.