Ashtu si dyqanet e pajisjeve kompjuterike duhet të menaxhojnë dhe shfaqin gozhda dhe vida të llojeve të ndryshme, metrikë, material, gjatësi, gjerësi dhe hap, etj., dizajni i PCB-ve gjithashtu duhet të menaxhojë objektet e projektimit si vrimat, veçanërisht në dizajnin me densitet të lartë. Modelet tradicionale të PCB-ve mund të përdorin vetëm disa vrima të ndryshme kalimi, por modelet e sotme të ndërlidhjes me densitet të lartë (HDI) kërkojnë shumë lloje dhe madhësi të ndryshme vrimash kalimi. Çdo vrimë kalimi duhet të menaxhohet për t'u përdorur në mënyrë korrekte, duke siguruar performancën maksimale të tabelës dhe prodhimtari pa gabime. Ky artikull do të shtjellojë nevojën për të menaxhuar vrimat me densitet të lartë në dizajnimin e PCB-ve dhe si ta arrihet kjo.

Faktorët që nxisin dizajnin e PCB-ve me densitet të lartë 

Ndërsa kërkesa për pajisje të vogla elektronike vazhdon të rritet, bordet e qarkut të printuar që fuqizojnë këto pajisje duhet të tkurren në mënyrë që të futen në to. Në të njëjtën kohë, për të përmbushur kërkesat për përmirësimin e performancës, pajisjet elektronike duhet të shtojnë më shumë pajisje dhe qarqe në tabelë. Madhësia e pajisjeve PCB po zvogëlohet vazhdimisht dhe numri i kunjave po rritet, kështu që ju duhet të përdorni kunja më të vogla dhe hapësira më të afërta me dizajnin, gjë që e bën problemin më të komplikuar. Për dizajnerët e PCB-ve, kjo është ekuivalenti që çanta bëhet gjithnjë e më e vogël, duke mbajtur gjithnjë e më shumë gjëra në të. Metodat tradicionale të projektimit të bordit të qarkut shpejt arrijnë kufijtë e tyre.

Për të plotësuar nevojën për të shtuar më shumë qarqe në një madhësi më të vogël të pllakës, u krijua një metodë e re e projektimit të PCB-së - Interconnect me densitet të lartë ose HDI. Dizajni HDI përdor teknika më të avancuara të prodhimit të bordit të qarkut, gjerësi më të vogla linjash, materiale më të holla dhe mikrovrima të verbëra dhe të groposura ose të shpuara me lazer. Falë këtyre karakteristikave me densitet të lartë, më shumë qarqe mund të vendosen në një tabelë më të vogël dhe të ofrojnë një zgjidhje të qëndrueshme lidhjeje për qarqet e integruara me shumë pin.

Ka disa përfitime të tjera të përdorimit të këtyre vrimave me densitet të lartë: 

Kanalet e lidhjes:Meqenëse vrimat dhe mikrovrimat e verbëra dhe të groposura nuk depërtojnë në pirgun e shtresave, kjo krijon kanale shtesë instalime elektrike në dizajn. Duke vendosur në mënyrë strategjike këto vrima të ndryshme, projektuesit mund t'i lidhin pajisjet me qindra kunja. Nëse përdoren vetëm vrima standarde, pajisjet me kaq shumë kunja zakonisht bllokojnë të gjitha kanalet e brendshme të instalimeve elektrike.

Integriteti i sinjalit:Shumë sinjale në pajisjet e vogla elektronike kanë gjithashtu kërkesa specifike për integritetin e sinjalit dhe vrimat e kalimit nuk i plotësojnë kërkesat e tilla të projektimit. Këto vrima mund të formojnë antena, të sjellin probleme EMI ose të ndikojnë në rrugën e kthimit të sinjalit të rrjeteve kritike. Përdorimi i vrimave të verbër dhe i gropave ose mikrovrimave eliminon problemet e mundshme të integritetit të sinjalit të shkaktuara nga përdorimi i vrimave.

Për t'i kuptuar më mirë këto vrima, le të shohim llojet e ndryshme të vrimave që mund të përdoren në dizajne me densitet të lartë dhe aplikimet e tyre.

Lloji dhe struktura e vrimave të ndërlidhjes me densitet të lartë 

Një vrimë kalimi është një vrimë në tabelën e qarkut që lidh dy ose më shumë shtresa. Në përgjithësi, vrima transmeton sinjalin e transmetuar nga qarku nga një shtresë e tabelës në qarkun përkatës në shtresën tjetër. Për të përcjellë sinjale midis shtresave të instalimeve elektrike, vrimat metalizohen gjatë procesit të prodhimit. Sipas përdorimit specifik, madhësia e vrimës dhe jastëkut janë të ndryshme. Vrimat më të vogla përdoren për instalime elektrike të sinjalit, ndërsa vrimat më të mëdha përdoren për instalime elektrike dhe tokëzuese, ose për të ndihmuar pajisjet e mbinxehjes së nxehtësisë.

Lloje të ndryshme vrimash në tabelën e qarkut

përmes vrimës

Vrima kalimtare është vrima standarde e kalimit që është përdorur në bordet e qarkut të printuar të dyanshëm që kur ato u prezantuan për herë të parë. Vrimat janë shpuar mekanikisht nëpër të gjithë tabelën e qarkut dhe janë të elektrizuara. Megjithatë, shpimi minimal që mund të shpohet nga një stërvitje mekanike ka kufizime të caktuara, në varësi të raportit të pamjes së diametrit të shpimit me trashësinë e pllakës. Në përgjithësi, hapja e vrimës së kalimit nuk është më pak se 0.15 mm.

Vrima e verbër:

Ashtu si vrimat e brendshme, vrimat shpohen mekanikisht, por me më shumë hapa prodhimi, vetëm një pjesë e pllakës shpohet nga sipërfaqja. Vrimat e verbër përballen gjithashtu me problemin e kufizimit të madhësisë së bitit; Por në varësi të cilës anë të tabelës jemi, mund të lidhim tela sipër ose poshtë vrimës së verbër.

Vrima e varrosur:

Vrimat e groposura, si vrimat e verbëra, shpohen mekanikisht, por fillojnë dhe përfundojnë në shtresën e brendshme të tabelës dhe jo në sipërfaqe. Kjo vrimë e brendshme kërkon gjithashtu hapa shtesë të prodhimit për shkak të nevojës për t'u futur në pirgun e pllakave.

Mikropore

Kjo perforim hiqet me lazer dhe hapja është më e vogël se kufiri 0,15 mm i një shpimi mekanik. Për shkak se mikrovrimat shtrihen vetëm në dy shtresa ngjitur të tabelës, raporti i pamjes i bën vrimat të disponueshme për vendosje shumë më të vogla. Mikrovrima mund të vendosen gjithashtu në sipërfaqe ose në brendësi të tabelës. Mikrovrimat zakonisht mbushen dhe shtrohen, në thelb të fshehura, dhe për këtë arsye mund të vendosen në topa saldimi të elementeve të montuara në sipërfaqe të komponentëve të tillë si grupet e rrjetës së topave (BGA). Për shkak të hapjes së vogël, jastëku i kërkuar për mikrovrimën është gjithashtu shumë më i vogël se vrima e zakonshme, rreth 0.300 mm.

Sipas kërkesave të projektimit, llojet e ndryshme të vrimave të mësipërme mund të konfigurohen për t'i bërë ato të punojnë së bashku. Për shembull, mikroporet mund të grumbullohen me mikropore të tjera, si dhe me vrima të groposura. Këto vrima mund të jenë gjithashtu të lëkundura. Siç u përmend më herët, mikrovrimat mund të vendosen në jastëkë me kunjat e elementit të montimit në sipërfaqe. Problemi i mbingarkesës së instalimeve elektrike lehtësohet më tej nga mungesa e rrugës tradicionale nga pllaka e montimit sipërfaqësor në prizën e ventilatorit.