Подібно до того, як апаратні магазини повинні керувати та відображати нігті та гвинти різних типів, метрику, матеріал, довжину, ширину та крок тощо, конструкція PCB також потребує управління об'єктами дизайну, таких як отвори, особливо в дизайні високої щільності. Традиційні конструкції PCB можуть використовувати лише кілька різних отворів проходу, але сьогоднішні конструкції з високою щільністю (HDI) потребують багатьох різних типів та розмірів пропускних отворів. Кожному отвору пропуску потрібно використовувати правильно використовувати, забезпечуючи максимальну продуктивність дошки та виробництво без помилок. Ця стаття розробить необхідність управління високою щільністю через отвори в дизайні PCB та як цього досягти.

Фактори, що керують дизайном друкованої плати високої щільності 

По мірі того, як попит на невеликі електронні пристрої продовжує зростати, друковані плати, які живлять ці пристрої, повинні скорочуватися, щоб вписатися в них. У той же час, щоб відповідати вимогам щодо підвищення продуктивності, електронні пристрої повинні додати більше пристроїв та ланцюгів на дошці. Розмір пристроїв друкованої плати постійно зменшується, а кількість штифтів збільшується, тому вам доведеться використовувати менші шпильки та ближче відставання для проектування, що робить проблему складнішою. Для дизайнерів друкованих плат, це еквівалент сумки, що стає все меншим і меншим, при цьому тримаючи в ній все більше і більше речей. Традиційні методи конструкції планової плати швидко досягають своїх меж.

Для того, щоб задовольнити необхідність додати більше ланцюгів до меншого розміру дошки, стався новий метод проектування PCB-взаємозв'язок високої щільності або HDI. Конструкція HDI використовує більш вдосконалені методи виготовлення плати, менші ширини ліній, тонші матеріали, сліпі та поховані або лазерні мікрофони. Завдяки цим характеристикам високої щільності, на меншу плату можна розмістити більше ланцюгів та забезпечити життєздатне рішення для мультипінових інтегральних схем.

Існує кілька інших переваг використання цих отворів високої щільності: 

Канали електропроводки:Оскільки сліпі та поховані отвори та мікрохоли не проникають у стек шару, це створює додаткові канали проводки в конструкції. Стратегічно розміщуючи ці різні отвори, дизайнери можуть підкреслити пристрої з сотнями шпильок. Якщо використовуються лише стандартні отвори, пристрої з такою кількістю штифтів зазвичай блокують усі внутрішні канали проводки.

Цілісність сигналу:Багато сигналів на невеликих електронних пристроях також мають конкретні вимоги до цілісності сигналу, і через отвори не відповідають таким вимогам проектування. Ці дірки можуть утворювати антени, вводити проблеми EMI або впливати на шлях повернення сигналу критичних мереж. Використання сліпих отворів та похованих або мікрофолів усуває потенційні проблеми цілісності сигналу, спричинені використанням через отвори.

Щоб краще зрозуміти ці отвори, давайте подивимось на різні типи крізь отвори, які можна використовувати в конструкціях високої щільності та їх застосувань.

Тип та структура отворів взаємозв'язку високої щільності 

Отвір проходу - це отвір на платі, яка з'єднує два або більше шарів. Взагалі отвір передає сигнал, що переноситься ланцюгом, з одного шару плати до відповідного ланцюга на іншому шарі. Для того, щоб проводити сигнали між шарами проводки, отвори металізуються під час виробничого процесу. Відповідно до конкретного використання, розмір отвору та колодки різні. Більш менші отвори використовуються для проводки сигналу, тоді як більші шляхи використовуються для живлення та проводки заземлення, або для того, щоб допомогти нагрівати пристрої перегріву.

Різні типи отворів на платі ланцюга

крізь-отвір

Кінцева отвір-це стандарт через отвір, який використовувався на двосторонніх друкованих платах з моменту їх першого введення. Отвори механічно просвердлюються через всю плату та електричні. Однак мінімальний отвір, який може бути просвердлений механічним свердлом, має певні обмеження, залежно від співвідношення сторін діаметра свердла до товщини пластини. Взагалі кажучи, діафрагма через отвір не менше 0,15 мм.

Сліпа нора:

Як і лунки, отвори просвердлюються механічно, але з більшою кількістю виробничих кроків лише з поверхні просвердлюється лише частина пластини. Сліпих отворів також стикаються з проблемою обмеження розміру BIT; Але залежно від того, на якій стороні дошки ми знаходимось, ми можемо провести над сліпою отвором.

Похована яма:

Поховані отвори, як сліпі, просвердлюються механічно, але починають і закінчуються у внутрішньому шарі дошки, а не на поверхні. Цей через отвір також вимагає додаткових виготовлених етапів через необхідність вбудованої в стек пластини.

Мікропор

Ця перфорація спрацьована лазером, а діафрагма менше, ніж обмеження 0,15 мм механічного свердла. Оскільки мікрохоли охоплюють лише два сусідні шари дошки, співвідношення сторін робить отвори доступними для обшивки значно меншими. Мікроли також можна розмістити на поверхні або всередині дошки. Мікроли, як правило, заповнюються і покриті, по суті приховані, і тому вони можуть бути розміщені в кулях припою для поверхневого кріплення, таких як масиви сітки кульки (BGA). Через невелику діафрагму, прокладка, необхідна для мікрошлуна, також значно менша, ніж звичайний отвір, приблизно 0,300 мм.

Відповідно до вимог до проектування, вищезазначені види отворів можна налаштувати, щоб вони працювали разом. Наприклад, мікропори можуть бути укладені іншими мікропорами, а також із похованими отворами. Ці дірки також можуть бути пошкоджені. Як було сказано раніше, мікрохоли можна розмістити в колодках з шпильками поверхневих елементів. Проблема перевантаженості проводки ще більше полегшується відсутністю традиційної маршрутизації від поверхневої кріплення до виходу вентилятора.