جس طرح ہارڈویئر اسٹورز کو مختلف اقسام کے ناخن اور پیچ، میٹرک، میٹریل، لمبائی، چوڑائی اور پچ وغیرہ کا انتظام اور ڈسپلے کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، اسی طرح پی سی بی ڈیزائن کو بھی ڈیزائن اشیاء جیسے سوراخوں کا انتظام کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، خاص طور پر اعلی کثافت والے ڈیزائن میں۔ روایتی پی سی بی ڈیزائن صرف چند مختلف پاس ہولز کا استعمال کر سکتے ہیں، لیکن آج کے ہائی ڈینسٹی انٹر کنیکٹ (ایچ ڈی آئی) ڈیزائن میں پاس ہولز کی بہت سی مختلف اقسام اور سائز کی ضرورت ہوتی ہے۔ بورڈ کی زیادہ سے زیادہ کارکردگی اور غلطی سے پاک مینوفیکچریبلٹی کو یقینی بنانے کے لیے ہر پاس ہول کو درست طریقے سے استعمال کرنے کا انتظام کرنے کی ضرورت ہے۔ یہ مضمون پی سی بی کے ڈیزائن میں اعلی کثافت کے ذریعے سوراخوں کا انتظام کرنے کی ضرورت اور اس کو حاصل کرنے کے طریقہ کے بارے میں وضاحت کرے گا۔

وہ عوامل جو اعلی کثافت پی سی بی ڈیزائن کو چلاتے ہیں۔ 

جیسا کہ چھوٹے الیکٹرانک آلات کی مانگ بڑھتی جارہی ہے، پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ جو ان آلات کو طاقت دیتے ہیں ان میں فٹ ہونے کے لیے انہیں سکڑنا پڑتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، کارکردگی میں بہتری کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے، الیکٹرانک آلات کو بورڈ پر مزید ڈیوائسز اور سرکٹس شامل کرنے ہوں گے۔ پی سی بی ڈیوائسز کا سائز مسلسل کم ہو رہا ہے، اور پنوں کی تعداد میں اضافہ ہو رہا ہے، اس لیے آپ کو ڈیزائن کے لیے چھوٹے پن اور قریبی فاصلہ استعمال کرنا پڑتا ہے، جس سے مسئلہ مزید پیچیدہ ہو جاتا ہے۔ پی سی بی کے ڈیزائنرز کے لیے، یہ بیگ کے چھوٹے سے چھوٹے ہونے کے مترادف ہے، جبکہ اس میں زیادہ سے زیادہ چیزیں رکھی جاتی ہیں۔ سرکٹ بورڈ ڈیزائن کے روایتی طریقے تیزی سے اپنی حدود کو پہنچ جاتے ہیں۔

بورڈ کے چھوٹے سائز میں مزید سرکٹس کو شامل کرنے کی ضرورت کو پورا کرنے کے لیے، ایک نیا پی سی بی ڈیزائن طریقہ وجود میں آیا - ہائی ڈینسٹی انٹر کنیکٹ، یا ایچ ڈی آئی۔ ایچ ڈی آئی ڈیزائن میں زیادہ جدید سرکٹ بورڈ مینوفیکچرنگ تکنیک، چھوٹی لکیر کی چوڑائی، پتلا مواد، اور اندھے اور دفن شدہ یا لیزر سے ڈرل شدہ مائکرو ہولز کا استعمال کیا گیا ہے۔ ان اعلی کثافت کی خصوصیات کی بدولت، چھوٹے بورڈ پر مزید سرکٹس رکھے جا سکتے ہیں اور ملٹی پن انٹیگریٹڈ سرکٹس کے لیے ایک قابل عمل کنکشن حل فراہم کرتے ہیں۔

ان اعلی کثافت سوراخوں کو استعمال کرنے کے کئی دوسرے فوائد ہیں: 

وائرنگ چینلز:چونکہ اندھے اور دبے ہوئے سوراخ اور مائیکرو ہولز پرت کے ڈھیر میں داخل نہیں ہوتے ہیں، اس سے ڈیزائن میں اضافی وائرنگ چینلز بنتے ہیں۔ ان مختلف سوراخوں کو حکمت عملی کے ساتھ رکھ کر، ڈیزائنرز سینکڑوں پنوں کے ساتھ آلات کو تار کر سکتے ہیں۔ اگر صرف معیاری تھرو ہولز استعمال کیے جائیں تو بہت سارے پن والے آلات عام طور پر تمام اندرونی وائرنگ چینلز کو بلاک کر دیتے ہیں۔

سگنل کی سالمیت:چھوٹے الیکٹرانک آلات پر بہت سے سگنلز میں بھی مخصوص سگنل کی سالمیت کے تقاضے ہوتے ہیں، اور سوراخ کے ذریعے ایسے ڈیزائن کی ضروریات کو پورا نہیں کرتے۔ یہ سوراخ انٹینا بنا سکتے ہیں، EMI کے مسائل متعارف کر سکتے ہیں، یا اہم نیٹ ورکس کے سگنل کی واپسی کے راستے کو متاثر کر سکتے ہیں۔ اندھے سوراخوں اور دفن شدہ یا مائیکرو ہولز کا استعمال تھرو ہولز کے استعمال کی وجہ سے سگنل کی سالمیت کے ممکنہ مسائل کو ختم کرتا ہے۔

ان تھرو ہولز کو بہتر طور پر سمجھنے کے لیے، آئیے ان تھرو ہولز کی مختلف اقسام کو دیکھتے ہیں جنہیں ہائی ڈینسٹی ڈیزائنز اور ان کی ایپلی کیشنز میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔

اعلی کثافت والے انٹرکنکشن سوراخوں کی قسم اور ساخت 

پاس ہول سرکٹ بورڈ پر ایک سوراخ ہوتا ہے جو دو یا زیادہ تہوں کو جوڑتا ہے۔ عام طور پر، سوراخ بورڈ کی ایک پرت سے سرکٹ کے ذریعے لے جانے والے سگنل کو دوسری پرت کے متعلقہ سرکٹ تک پہنچاتا ہے۔ وائرنگ کی تہوں کے درمیان سگنلز کرنے کے لیے، مینوفیکچرنگ کے عمل کے دوران سوراخوں کو میٹالائز کیا جاتا ہے۔ مخصوص استعمال کے مطابق، سوراخ اور پیڈ کا سائز مختلف ہیں. چھوٹے تھرو ہولز سگنل وائرنگ کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں، جب کہ بڑے تھرو ہولز پاور اور گراؤنڈ وائرنگ کے لیے، یا زیادہ گرم کرنے والے آلات میں مدد کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔

سرکٹ بورڈ پر مختلف قسم کے سوراخ

سوراخ کے ذریعے

تھرو ہول معیاری تھرو ہول ہے جو دو طرفہ پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز پر استعمال ہوتا رہا ہے جب سے وہ پہلی بار متعارف ہوئے تھے۔ سوراخ میکانکی طور پر پورے سرکٹ بورڈ کے ذریعے ڈرل کیے جاتے ہیں اور الیکٹروپلیٹ ہوتے ہیں۔ تاہم، کم از کم بور جس کو مکینیکل ڈرل کے ذریعے ڈرل کیا جا سکتا ہے اس کی کچھ حدود ہوتی ہیں، یہ ڈرل کے قطر کے پلیٹ کی موٹائی کے پہلو کے تناسب پر منحصر ہے۔ عام طور پر، تھرو ہول کا یپرچر 0.15 ملی میٹر سے کم نہیں ہوتا ہے۔

بلائنڈ ہول:

سوراخوں کی طرح، سوراخوں کو میکانکی طور پر ڈرل کیا جاتا ہے، لیکن زیادہ مینوفیکچرنگ مراحل کے ساتھ، پلیٹ کا صرف ایک حصہ سطح سے ڈرل کیا جاتا ہے۔ بلائنڈ ہولز کو بٹ سائز کی حد بندی کا مسئلہ بھی درپیش ہے۔ لیکن اس بات پر منحصر ہے کہ ہم بورڈ کے کس طرف ہیں، ہم بلائنڈ ہول کے اوپر یا نیچے تار لگا سکتے ہیں۔

دفن شدہ سوراخ:

دفن شدہ سوراخ، جیسے اندھے سوراخ، میکانکی طور پر ڈرل کیے جاتے ہیں، لیکن سطح کی بجائے بورڈ کی اندرونی تہہ میں شروع اور ختم ہوتے ہیں۔ پلیٹ اسٹیک میں سرایت کرنے کی ضرورت کی وجہ سے اس سوراخ کے ذریعے اضافی مینوفیکچرنگ اقدامات کی بھی ضرورت ہوتی ہے۔

مائیکرو پور

اس پرفوریشن کو لیزر سے ختم کیا جاتا ہے اور یپرچر مکینیکل ڈرل بٹ کی 0.15 ملی میٹر کی حد سے کم ہوتا ہے۔ چونکہ مائیکرو ہولز بورڈ کی صرف دو ملحقہ تہوں پر محیط ہوتے ہیں، اس لیے پہلو کا تناسب ان سوراخوں کو بہت چھوٹا بناتا ہے۔ مائیکرو ہولز کو بورڈ کی سطح یا اندر بھی رکھا جا سکتا ہے۔ مائیکرو ہولز عام طور پر بھرے اور چڑھائے جاتے ہیں، بنیادی طور پر پوشیدہ ہوتے ہیں، اور اس وجہ سے بال گرڈ اری (BGA) جیسے اجزاء کے سطحی ماؤنٹ عنصر سولڈر بالز میں رکھے جا سکتے ہیں۔ چھوٹے یپرچر کی وجہ سے، مائیکرو ہول کے لیے درکار پیڈ بھی عام سوراخ سے بہت چھوٹا ہے، تقریباً 0.300 ملی میٹر۔

ڈیزائن کی ضروریات کے مطابق، مندرجہ بالا مختلف قسم کے سوراخوں کو ایک ساتھ کام کرنے کے لیے ترتیب دیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، مائیکرو پورس کو دوسرے مائیکرو پورس کے ساتھ ساتھ دفن شدہ سوراخوں کے ساتھ اسٹیک کیا جا سکتا ہے۔ یہ سوراخ لڑکھڑا بھی سکتے ہیں۔ جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے، مائیکرو ہولز کو سطحی ماؤنٹ عنصر پنوں کے ساتھ پیڈ میں رکھا جا سکتا ہے۔ سطح کے ماؤنٹ پیڈ سے پنکھے کے آؤٹ لیٹ تک روایتی روٹنگ کی عدم موجودگی سے وائرنگ کی بھیڑ کا مسئلہ مزید کم ہو جاتا ہے۔