Akkurat som maskinvarebutikker trenger å administrere og vise negler og skruer av forskjellige typer, metrisk, materiale, lengde, bredde og tonehøyde, etc., trenger PCB-design også å administrere designobjekter som hull, spesielt i design med høy tetthet. Tradisjonelle PCB-design kan bare bruke noen få forskjellige passhull, men dagens høydensitets interconnect (HDI) design krever mange forskjellige typer og størrelser på passhull. Hvert passhull må administreres for å brukes riktig, noe som sikrer maksimal tavleytelse og feilfri produserbarhet. Denne artikkelen vil utdype behovet for å håndtere høye tetthet gjennom hull i PCB-design og hvordan du kan oppnå dette.

Faktorer som driver PCB-design med høy tetthet 

Når etterspørselen etter små elektroniske enheter fortsetter å vokse, må de trykte kretskort som driver disse enhetene, krympe for å passe inn i dem. Samtidig, for å oppfylle kravene til ytelsesforbedring, må elektroniske enheter legge til flere enheter og kretsløp på tavlen. Størrelsen på PCB -enheter synker stadig, og antall pinner øker, så du må bruke mindre pinner og nærmere avstand til design, noe som gjør problemet mer komplisert. For PCB -designere tilsvarer dette at vesken blir mindre og mindre, mens de holder flere og flere ting i den. Tradisjonelle metoder for design av kretskort når raskt sine grenser.

For å imøtekomme behovet for å legge til flere kretsløp til en mindre brettstørrelse, ble en ny PCB-designmetode til-høy tetthet sammenkobling, eller HDI. HDI-designet bruker mer avanserte kretskortproduksjonsteknikker, mindre linjebredder, tynnere materialer og blinde og begravde eller laserborede mikrohull. Takket være disse egenskapskarakteristikkene med høy tetthet, kan flere kretsløp plasseres på et mindre brett og gi en levedyktig tilkoblingsløsning for integrerte kretser med flere pin.

Det er flere andre fordeler ved å bruke disse høye tetthetshullene: 

Kablingskanaler:Siden blinde og begravde hull og mikrohull ikke trenger inn i lagstabelen, skaper dette flere ledningskanaler i designet. Ved å strategisk plassere disse forskjellige gjennomhullene, kan designere koble enheter med hundrevis av pinner. Hvis bare standard gjennomgående hull brukes, vil enheter med så mange pinner vanligvis blokkere alle de indre ledningskanalene.

Signalintegritet:Mange signaler på små elektroniske enheter har også spesifikke krav til signalintegritet, og gjennomgående hull oppfyller ikke slike designkrav. Disse hullene kan danne antenner, introdusere EMI -problemer eller påvirke signalreturen til kritiske nettverk. Bruken av blinde hull og begravde eller mikrohull eliminerer potensielle signalintegritetsproblemer forårsaket av bruk av gjennom hull.

For bedre å forstå disse gjennomhullene, la oss se på de forskjellige typene gjennom hull som kan brukes i design med høy tetthet og deres applikasjoner.

Type og struktur av sammenkoblingshull med høy tetthet 

Et passhull er et hull på kretskortet som forbinder to eller flere lag. Generelt overfører hullet signalet som føres av kretsen fra det ene laget av brettet til den tilsvarende kretsen på det andre laget. For å utføre signaler mellom ledningslagene, blir hullene metallisert under produksjonsprosessen. I henhold til den spesifikke bruken er størrelsen på hullet og puten forskjellige. Mindre gjennomgående hull brukes til signalkabling, mens større gjennomgående hull brukes til strøm- og bakkekabling, eller for å hjelpe til med å varme opp overopphetingsenheter.

Ulike typer hull på kretskortet

Gjennom hull

Gjennomgående hullet er standard gjennomhullet som har blitt brukt på tosidede trykte kretskort siden de først ble introdusert. Hullene bores mekanisk gjennom hele kretskortet og er elektroplisert. Imidlertid har minimumsboringen som kan bores med en mekanisk bore visse begrensninger, avhengig av sideforholdet mellom borediameteren og platetykkelsen. Generelt sett er blenderåpningen til gjennomgående hull ikke mindre enn 0,15 mm.

Blind hull:

I likhet med gjennomhull blir hullene boret mekanisk, men med mer produksjonstrinn er bare en del av platen boret fra overflaten. Blinde hull står også overfor problemet med begrensning av bitstørrelse; Men avhengig av hvilken side av brettet vi er på, kan vi koble over eller under det blinde hullet.

Begravet hull:

Begravede hull, som blinde hull, bores mekanisk, men start og ender i det indre laget av brettet i stedet for overflaten. Dette gjennomgående hullet krever også ytterligere produksjonstrinn på grunn av behovet for å være innebygd i platestabelen.

Mikropore

Denne perforering er ablert med en laser og blenderåpningen er mindre enn 0,15 mm -grensen for en mekanisk borbitt. Fordi mikrohullene bare spenner over to tilstøtende lag i brettet, gjør aspektforholdet hullene tilgjengelig for å platere mye mindre. Mikrohull kan også plasseres på overflaten eller inne i brettet. Mikrohullene er vanligvis fylt og belagt, hovedsakelig skjult, og kan derfor plasseres i overflate-mount element loddeballer med komponenter som kulegrutenett (BGA). På grunn av den lille blenderåpningen er puten som kreves for mikrohullet også mye mindre enn det vanlige hullet, omtrent 0,300 mm.

I henhold til designkravene kan de ovennevnte forskjellige hull typer hull konfigureres for å få dem til å fungere sammen. For eksempel kan mikroporer stables med andre mikroporer, så vel som med nedgravde hull. Disse hullene kan også være forskjøvet. Som nevnt tidligere, kan mikrohull plasseres i pads med overflatemonterte elementpinner. Problemet med å koble overbelastning blir ytterligere lindret av fraværet av den tradisjonelle rutingen fra overflatemonteringsputen til vifteuttaket.