Исто како што продавниците за хардвер треба да управуваат и да прикажуваат клинци и завртки од различни типови, метрички, материјал, должина, ширина и чекор итн., дизајнот на ПХБ исто така треба да управува со дизајнерските објекти како што се дупките, особено во дизајнот со висока густина. Традиционалните дизајни на ПХБ може да користат само неколку различни отвори за премин, но денешните дизајни за меѓусебно поврзување со висока густина (HDI) бараат многу различни типови и големини на отвори за премин. Треба да се управува со секоја дупка за да се користи правилно, со што се обезбедува максимална изведба на плочката и изработка без грешки. Оваа статија ќе ја елаборира потребата за управување со дупките со висока густина во дизајнот на ПХБ и како да се постигне тоа.

Фактори кои го поттикнуваат дизајнот на ПХБ со висока густина 

Како што побарувачката за мали електронски уреди продолжува да расте, печатените кола што ги напојуваат овие уреди мора да се намалуваат за да се вклопат во нив. Во исто време, за да се исполнат барањата за подобрување на перформансите, електронските уреди треба да додадат повеќе уреди и кола на таблата. Големината на PCB уредите постојано се намалува, а бројот на пиновите се зголемува, така што мора да користите помали пинови и поблиску растојание до дизајнот, што го прави проблемот покомплициран. За дизајнерите на ПХБ, ова е еквивалент на чантата да станува сè помала и помала, додека држат се повеќе и повеќе работи во неа. Традиционалните методи за дизајнирање на кола брзо ги достигнуваат своите граници.

Со цел да се задоволи потребата да се додадат повеќе кола на помала големина на плочата, се појави нов метод за дизајнирање на ПХБ - интерконекција со висока густина или HDI. Дизајнот HDI користи понапредни техники за производство на кола, помали ширини на линии, потенки материјали и слепи и закопани или ласерски дупчени микродупки. Благодарение на овие карактеристики со висока густина, повеќе кола може да се постават на помала плоча и да обезбедат одржливо решение за поврзување за интегрирани кола со повеќе пинови.

Постојат неколку други придобивки од користењето на овие дупки со висока густина: 

Канали за поврзување:Бидејќи слепите и закопани дупки и микродупки не навлегуваат во оџакот на слоеви, ова создава дополнителни канали за поврзување во дизајнот. Со стратешко поставување на овие различни отвори, дизајнерите можат да ги поврзат уредите со стотици иглички. Ако се користат само стандардни отвори, уредите со толку многу иглички обично ги блокираат сите внатрешни канали за поврзување.

Интегритет на сигналот:Многу сигнали на мали електронски уреди исто така имаат специфични барања за интегритет на сигналот, а пропустливите дупки не ги исполнуваат таквите барања за дизајн. Овие дупки можат да формираат антени, да воведат проблеми со EMI или да влијаат на патеката за враќање на сигналот на критичните мрежи. Употребата на слепи дупки и закопани или микродупки ги елиминира потенцијалните проблеми со интегритетот на сигналот предизвикани од употребата на пропустливи дупки.

За подобро да ги разбереме овие пропустливи дупки, да ги погледнеме различните типови на отвори што можат да се користат во дизајни со висока густина и нивните апликации.

Вид и структура на дупки за интерконекција со висока густина 

Дупка за премин е дупка на колото што поврзува два или повеќе слоеви. Општо земено, дупката го пренесува сигналот што го носи колото од еден слој на таблата до соодветното коло на другиот слој. Со цел да се спроведат сигнали помеѓу слоевите на жици, дупките се метализираат за време на процесот на производство. Според специфичната употреба, големината на дупката и подлогата се различни. Помалите отвори се користат за ожичување на сигналот, додека поголемите отвори се користат за жици за напојување и заземјување или за помош на уредите за прегревање на топлина.

Различни видови дупки на таблата со коло

преку дупка

Пропустливата дупка е стандардна пропустлива дупка што се користи на двостраните печатени плочки од нивното за прв пат воведување. Дупките се дупчат механички низ целата плочка и се галванизирани. Меѓутоа, минималната дупка што може да се дупчи со механичка дупчалка има одредени ограничувања, во зависност од односот на дијаметарот на дупчалката со дебелината на плочата. Општо земено, отворот на пропустливата дупка не е помала од 0,15 mm.

Слепа дупка:

Како и проодните дупки, дупките се дупчат механички, но со повеќе фабрички чекори, само дел од плочата се дупчат од површината. Слепите дупки исто така се соочуваат со проблемот на ограничување на големината на битот; Но, во зависност од тоа на која страна од таблата се наоѓаме, можеме да жичаме над или под слепата дупка.

Закопана дупка:

Закопаните дупки, како слепите дупки, се дупчат механички, но почнуваат и завршуваат во внатрешниот слој на таблата наместо во површината. Оваа пропустлива дупка бара и дополнителни фабрички чекори поради потребата да се вметне во оџакот на плочите.

Микропора

Оваа перфорација е аблирана со ласер и отворот е помал од границата од 0,15 mm на механичка дупчалка. Бидејќи микродупките опфаќаат само два соседни слоја на плочата, соодносот ги прави дупките достапни за позлата многу помали. Микродупки може да се постават и на површината или во внатрешноста на таблата. Микродупките обично се полни и обложени, суштински скриени, и затоа може да се постават во топчиња за лемење со елементи на површински монтирани компоненти како што се низи со топчести решетки (BGA). Поради малата бленда, подлогата потребна за микродупката е исто така многу помала од обичната дупка, околу 0,300 mm.

Според барањата за дизајн, горенаведените различни типови на дупки може да се конфигурираат за да работат заедно. На пример, микропорите може да се наредат со други микропори, како и со закопани дупки. Овие дупки исто така може да се влечкаат. Како што беше споменато претходно, микродупките може да се постават во перничиња со иглички на елементот за површинско монтирање. Проблемот со застојот на жици е дополнително ублажен со отсуството на традиционално насочување од подлогата за монтирање на површината до излезот на вентилаторот.