Precis som hårdvarulager behöver hantera och visa naglar och skruvar av olika typer, metriska, material, längd, bredd och tonhöjd, etc., måste PCB-design också hantera designföremål som hål, särskilt i design med hög densitet. Traditionella PCB-mönster får bara använda några olika passhål, men dagens HDI-konstruktioner med hög densitet (HDI) kräver många olika typer och storlekar av passhål. Varje passhål måste hanteras korrekt, vilket säkerställer maximal kortprestanda och felfri tillverkbarhet. Den här artikeln kommer att utarbeta behovet av att hantera högdensitet genom hål i PCB-design och hur man kan uppnå detta.

Faktorer som driver PCB-design med hög densitet 

När efterfrågan på små elektroniska enheter fortsätter att växa måste de tryckta kretskort som driver dessa enheter att krympa för att passa in i dem. Samtidigt måste elektroniska enheter för att uppfylla prestandakraven att lägga till fler enheter och kretsar på kortet. Storleken på PCB -enheter minskar ständigt och antalet stift ökar, så du måste använda mindre stift och närmare avstånd för att designa, vilket gör problemet mer komplicerat. För PCB -designers är detta motsvarigheten till att väskan blir mindre och mindre, medan de håller fler och fler saker i den. Traditionella metoder för kretskortdesign når snabbt sina gränser.

För att tillgodose behovet av att lägga till fler kretsar till en mindre kortstorlek, kom en ny PCB-designmetod till att bli-högdensitet samtrafik, eller HDI. HDI-designen använder mer avancerade tillverkningstekniker för kretskort, mindre linjebredd, tunnare material och blinda och begravda eller laserborrade mikrohål. Tack vare dessa egenskaper med hög densitet kan fler kretsar placeras på ett mindre bräde och ge en livskraftig anslutningslösning för multi-stål integrerade kretsar.

Det finns flera andra fördelar med att använda dessa högdensitetshål: 

Kopplingskanaler:Eftersom blinda och begravda hål och mikrohål inte tränger igenom skiktstacken skapar detta ytterligare ledningskanaler i designen. Genom att strategiskt placera dessa olika genomgående hål kan designers trådanordningar med hundratals stift. Om bara standard genomhål används kommer enheter med så många stift vanligtvis att blockera alla inre ledningskanaler.

Signalintegritet:Många signaler på små elektroniska enheter har också specifika signalintegritetskrav, och genomhål uppfyller inte sådana designkrav. Dessa hål kan bilda antenner, introducera EMI -problem eller påverka signalavkastningsvägen för kritiska nätverk. Användningen av blinda hål och begravda eller mikrohål eliminerar potentiella signalintegritetsproblem orsakade av användning av genom hål.

För att bättre förstå dessa genomgångar, låt oss titta på de olika typerna av genomgångar som kan användas i högdensitetsdesign och deras tillämpningar.

Typ och struktur för hål med hög densitet 

Ett passhål är ett hål på kretskortet som ansluter två eller flera lager. I allmänhet överför hålet signalen som transporteras av kretsen från ett lager av kortet till motsvarande krets på det andra lagret. För att utföra signaler mellan ledningsskikten metalliseras hålen under tillverkningsprocessen. Enligt den specifika användningen är storleken på hålet och dynan olika. Mindre genomgående hål används för signalledningar, medan större genomgående hål används för kraft- och markledningar eller för att hjälpa till att värma överhettningsanordningar.

Olika typer av hål på kretskortet

genomhål

Genom hålet är det standard genomhål som har använts på dubbelsidiga tryckta kretskort sedan de först introducerades. Hålen borras mekaniskt genom hela kretskortet och är elektropläterade. Den minsta borrningen som kan borras av en mekanisk borr har emellertid vissa begränsningar, beroende på bildförhållandet mellan borrdiametern och plattans tjocklek. Generellt sett är öppningen av genomhålet inte mindre än 0,15 mm.

Blind hål:

Liksom genomhål borras hålen mekaniskt, men med fler tillverkningssteg borras endast en del av plattan från ytan. Blinda hål möter också problemet med begränsning av bitstorlek; Men beroende på vilken sida av brädet vi är på, kan vi koppla över eller under det blinda hålet.

Begravt hål:

Begravda hål, som blinda hål, borras mekaniskt, men startar och slutar i det inre skiktets skikt snarare än ytan. Detta genomgående hål kräver också ytterligare tillverkningssteg på grund av behovet av att vara inbäddade i plattstacken.

Mikropore

Denna perforering avblidas med en laser och öppningen är mindre än 0,15 mm gränsen för en mekanisk borrbit. Eftersom mikrohålen endast sträcker sig över två angränsande lager av brädet gör bildförhållandet hålen tillgängliga för plätering mycket mindre. Mikrohål kan också placeras på ytan eller inuti brädet. Mikrohålen är vanligtvis fyllda och pläterade, väsentligen dolda och kan därför placeras i ytmonteringselement lödbollar av komponenter såsom kulnätuppsättningar (BGA). På grund av den lilla öppningen är dynan som krävs för mikrohålet också mycket mindre än det vanliga hålet, cirka 0,300 mm.

Enligt designkraven kan ovanstående olika typer av hål konfigureras för att få dem att arbeta tillsammans. Till exempel kan mikroporer staplas med andra mikroporer såväl som med begravda hål. Dessa hål kan också vara förskjutna. Som nämnts tidigare kan mikrohål placeras i kuddar med ytmonterade elementstift. Problemet med ledning av ledningar lindras ytterligare av frånvaron av den traditionella routing från ytmonteringsplattan till fläktuttaget.