Kama vile maduka ya maunzi yanavyohitaji kudhibiti na kuonyesha misumari na skrubu za aina mbalimbali, kipimo, nyenzo, urefu, upana na sauti, n.k., muundo wa PCB pia unahitaji kudhibiti vitu vya kubuni kama vile mashimo, hasa katika muundo wa msongamano wa juu. Miundo ya jadi ya PCB inaweza tu kutumia mashimo machache tofauti ya kupita, lakini miundo ya kisasa ya muunganisho wa msongamano wa juu (HDI) inahitaji aina nyingi tofauti na ukubwa wa mashimo ya kupita. Kila shimo la kupita linahitaji kusimamiwa ili kutumika kwa usahihi, kuhakikisha utendaji wa juu wa bodi na uundaji usio na makosa. Makala haya yatafafanua hitaji la kudhibiti mashimo yenye msongamano mkubwa katika muundo wa PCB na jinsi ya kufanikisha hili.

Mambo yanayoendesha muundo wa PCB yenye msongamano wa juu 

Kadiri uhitaji wa vifaa vidogo vya kielektroniki unavyoendelea kukua, bodi za saketi zilizochapishwa ambazo huendesha vifaa hivi lazima zipungue ili kutoshea ndani yao. Wakati huo huo, ili kukidhi mahitaji ya uboreshaji wa utendaji, vifaa vya elektroniki vinapaswa kuongeza vifaa na mizunguko zaidi kwenye ubao. Ukubwa wa vifaa vya PCB hupungua mara kwa mara, na idadi ya pini inaongezeka, kwa hiyo unapaswa kutumia pini ndogo na nafasi ya karibu zaidi ya kubuni, ambayo inafanya tatizo kuwa ngumu zaidi. Kwa wabunifu wa PCB, hii ni sawa na mfuko kuwa mdogo na mdogo, huku ukishikilia vitu vingi zaidi ndani yake. Mbinu za jadi za kubuni bodi ya mzunguko haraka kufikia mipaka yao.

Ili kukidhi haja ya kuongeza mizunguko zaidi kwa ukubwa wa bodi ndogo, mbinu mpya ya kubuni ya PCB ilikuja kuwa - Interconnect ya juu-wiani, au HDI. Muundo wa HDI hutumia mbinu za hali ya juu zaidi za utengenezaji wa bodi ya mzunguko, upana wa laini ndogo, nyenzo nyembamba, na vishimo vidogo vilivyopofuka na kuzikwa au kuchimba leza. Shukrani kwa sifa hizi za wiani wa juu, nyaya zaidi zinaweza kuwekwa kwenye ubao mdogo na kutoa suluhisho la uunganisho linalofaa kwa nyaya nyingi zilizounganishwa.

Kuna faida zingine kadhaa za kutumia mashimo haya yenye msongamano mkubwa: 

Njia za waya:Kwa kuwa mashimo ya vipofu na kuzikwa na microholes hazipenye safu ya safu, hii inaunda njia za ziada za wiring katika kubuni. Kwa kuweka mashimo haya tofauti kimkakati, wabunifu wanaweza kuunganisha vifaa kwa mamia ya pini. Ikiwa mashimo ya kawaida tu yatatumika, vifaa vilivyo na pini nyingi kwa kawaida vitazuia njia zote za ndani za kuunganisha waya.

Uadilifu wa ishara:Ishara nyingi kwenye vifaa vidogo vya elektroniki pia zina mahitaji maalum ya uadilifu wa ishara, na kupitia mashimo haifikii mahitaji kama hayo ya muundo. Mashimo haya yanaweza kuunda antena, kuanzisha matatizo ya EMI, au kuathiri njia ya kurudi kwa ishara ya mitandao muhimu. Matumizi ya mashimo ya vipofu na kuzikwa au microholes huondoa matatizo ya uadilifu ya ishara yanayotokana na matumizi ya kupitia mashimo.

Ili kuelewa vyema mashimo haya, hebu tuangalie aina tofauti za mashimo ambayo yanaweza kutumika katika miundo yenye msongamano mkubwa na matumizi yake.

Aina na muundo wa mashimo ya uunganisho wa juu-wiani 

Shimo la kupita ni shimo kwenye bodi ya mzunguko inayounganisha tabaka mbili au zaidi. Kwa ujumla, shimo hupeleka ishara iliyobebwa na mzunguko kutoka safu moja ya bodi hadi mzunguko unaofanana kwenye safu nyingine. Ili kufanya ishara kati ya tabaka za wiring, mashimo ni metali wakati wa mchakato wa utengenezaji. Kwa mujibu wa matumizi maalum, ukubwa wa shimo na pedi ni tofauti. Mashimo madogo zaidi yanatumika kwa wiring ya mawimbi, huku mashimo makubwa zaidi yakitumika kwa ajili ya umeme na nyaya za ardhini, au kusaidia vifaa vya kuongeza joto.

Aina tofauti za mashimo kwenye bodi ya mzunguko

kupitia shimo

Shimo la kupitia-njia ni shimo la kawaida ambalo limetumika kwenye bodi za saketi zilizochapwa zenye pande mbili tangu zilipoanzishwa mara ya kwanza. Mashimo yanachimbwa kwa njia ya kiufundi kupitia bodi nzima ya mzunguko na hupigwa kwa umeme. Hata hivyo, bore ya chini ambayo inaweza kuchimbwa na kuchimba mitambo ina vikwazo fulani, kulingana na uwiano wa kipengele cha kipenyo cha kuchimba kwa unene wa sahani. Kwa ujumla, shimo la kupitia shimo sio chini ya 0.15 mm.

Shimo kipofu:

Kama mashimo, mashimo yanachimbwa kwa njia ya kiufundi, lakini kwa hatua zaidi za utengenezaji, ni sehemu tu ya sahani inayochimbwa kutoka kwa uso. Mashimo ya vipofu pia yanakabiliwa na shida ya upungufu wa saizi kidogo; Lakini kulingana na upande gani wa ubao tulio nao, tunaweza kuweka waya juu au chini ya shimo la kipofu.

Shimo lililozikwa:

Mashimo yaliyozikwa, kama mashimo ya vipofu, yanachimbwa kimitambo, lakini huanza na kuishia kwenye safu ya ndani ya ubao badala ya uso. Shimo hili pia linahitaji hatua za ziada za utengenezaji kwa sababu ya hitaji la kupachikwa kwenye safu ya sahani.

Micropore

Utoboaji huu umepunguzwa na laser na aperture ni chini ya kikomo cha 0.15 mm cha bit ya kuchimba mitambo. Kwa sababu mashimo madogo huchukua tabaka mbili tu za karibu za ubao, uwiano wa kipengele hufanya mashimo kupatikana kwa uwekaji kuwa madogo zaidi. Microholes pia inaweza kuwekwa juu ya uso au ndani ya bodi. Vishimo vidogo kawaida hujazwa na kubandikwa, kimsingi hufichwa, na kwa hivyo vinaweza kuwekwa kwenye mipira ya solder ya vipengele kama vile safu za gridi ya mpira (BGA). Kutokana na aperture ndogo, pedi inayohitajika kwa microhole pia ni ndogo sana kuliko shimo la kawaida, kuhusu 0.300 mm.

Kulingana na mahitaji ya muundo, aina tofauti za mashimo hapo juu zinaweza kusanidiwa ili zifanye kazi pamoja. Kwa mfano, micropores inaweza kuunganishwa na micropores nyingine, pamoja na mashimo yaliyozikwa. Mashimo haya pia yanaweza kuyumbishwa. Kama ilivyoelezwa hapo awali, mashimo madogo yanaweza kuwekwa kwenye pedi zilizo na pini za sehemu ya uso. Tatizo la msongamano wa nyaya hupunguzwa zaidi kwa kukosekana kwa njia ya kitamaduni kutoka kwa pedi ya kupachika ya uso hadi kwenye bomba la feni.