જેમ હાર્ડવેર સ્ટોર્સને વિવિધ પ્રકારના નખ અને સ્ક્રૂ, મેટ્રિક, મટીરીયલ, લંબાઈ, પહોળાઈ અને પીચ વગેરેનું સંચાલન અને પ્રદર્શન કરવાની જરૂર હોય છે, તેવી જ રીતે PCB ડિઝાઇનમાં છિદ્રો જેવા ડિઝાઇન ઑબ્જેક્ટ્સનું સંચાલન કરવાની પણ જરૂર હોય છે, ખાસ કરીને ઉચ્ચ-ઘનતા ડિઝાઇનમાં. પરંપરાગત PCB ડિઝાઇનમાં ફક્ત થોડા અલગ પાસ છિદ્રોનો ઉપયોગ થઈ શકે છે, પરંતુ આજના ઉચ્ચ-ઘનતા ઇન્ટરકનેક્ટ (HDI) ડિઝાઇનમાં ઘણા વિવિધ પ્રકારો અને કદના પાસ છિદ્રોની જરૂર પડે છે. દરેક પાસ છિદ્રને યોગ્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવા માટે સંચાલિત કરવાની જરૂર છે, જે મહત્તમ બોર્ડ પ્રદર્શન અને ભૂલ-મુક્ત ઉત્પાદનક્ષમતા સુનિશ્ચિત કરે છે. આ લેખ PCB ડિઝાઇનમાં ઉચ્ચ-ઘનતા થ્રુ-હોલ્સનું સંચાલન કરવાની જરૂરિયાત અને આ કેવી રીતે પ્રાપ્ત કરવું તે વિશે વિગતવાર ચર્ચા કરશે.

ઉચ્ચ-ઘનતાવાળા PCB ડિઝાઇનને અસર કરતા પરિબળો 

નાના ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોની માંગ વધતી જાય છે તેમ, આ ઉપકરણોને પાવર આપતા પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડને તેમાં ફિટ થવા માટે સંકોચવા પડે છે. તે જ સમયે, કામગીરી સુધારણાની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે, ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોને બોર્ડ પર વધુ ઉપકરણો અને સર્કિટ ઉમેરવા પડે છે. PCB ઉપકરણોનું કદ સતત ઘટી રહ્યું છે, અને પિનની સંખ્યા વધી રહી છે, તેથી તમારે ડિઝાઇન કરવા માટે નાના પિન અને નજીકના અંતરનો ઉપયોગ કરવો પડશે, જે સમસ્યાને વધુ જટિલ બનાવે છે. PCB ડિઝાઇનર્સ માટે, આ બેગ નાની અને નાની થતી જાય છે, જ્યારે તેમાં વધુને વધુ વસ્તુઓ રાખવામાં આવે છે તેના સમકક્ષ છે. સર્કિટ બોર્ડ ડિઝાઇનની પરંપરાગત પદ્ધતિઓ ઝડપથી તેમની મર્યાદા સુધી પહોંચી જાય છે.

નાના બોર્ડ કદમાં વધુ સર્કિટ ઉમેરવાની જરૂરિયાતને પહોંચી વળવા માટે, એક નવી PCB ડિઝાઇન પદ્ધતિ અસ્તિત્વમાં આવી - હાઇ-ડેન્સિટી ઇન્ટરકનેક્ટ, અથવા HDI. HDI ડિઝાઇન વધુ અદ્યતન સર્કિટ બોર્ડ ઉત્પાદન તકનીકો, નાની લાઇન પહોળાઈ, પાતળા સામગ્રી અને બ્લાઇન્ડ અને બ્યુર્ડ અથવા લેસર-ડ્રિલ્ડ માઇક્રોહોલ્સનો ઉપયોગ કરે છે. આ ઉચ્ચ ઘનતા લાક્ષણિકતાઓને કારણે, નાના બોર્ડ પર વધુ સર્કિટ મૂકી શકાય છે અને મલ્ટી-પિન ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ માટે એક સક્ષમ કનેક્શન સોલ્યુશન પૂરું પાડે છે.

આ ઉચ્ચ-ઘનતાવાળા છિદ્રોનો ઉપયોગ કરવાના અન્ય ઘણા ફાયદા છે: 

વાયરિંગ ચેનલો:બ્લાઇન્ડ અને દફનાવવામાં આવેલા છિદ્રો અને માઇક્રોહોલ્સ લેયર સ્ટેકમાં પ્રવેશતા નથી, તેથી આ ડિઝાઇનમાં વધારાની વાયરિંગ ચેનલો બનાવે છે. આ વિવિધ થ્રુ-હોલ્સને વ્યૂહાત્મક રીતે મૂકીને, ડિઝાઇનર્સ સેંકડો પિનવાળા ઉપકરણોને વાયર કરી શકે છે. જો ફક્ત પ્રમાણભૂત થ્રુ-હોલ્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે, તો ઘણા બધા પિનવાળા ઉપકરણો સામાન્ય રીતે બધી આંતરિક વાયરિંગ ચેનલોને અવરોધિત કરશે.

સિગ્નલ અખંડિતતા:નાના ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો પરના ઘણા સિગ્નલોમાં ચોક્કસ સિગ્નલ અખંડિતતા આવશ્યકતાઓ પણ હોય છે, અને થ્રુ-હોલ્સ આવી ડિઝાઇન આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરતા નથી. આ છિદ્રો એન્ટેના બનાવી શકે છે, EMI સમસ્યાઓ રજૂ કરી શકે છે અથવા મહત્વપૂર્ણ નેટવર્ક્સના સિગ્નલ રીટર્ન પાથને અસર કરી શકે છે. બ્લાઇન્ડ હોલ્સ અને બ્યુર્ડેડ અથવા માઇક્રોહોલ્સનો ઉપયોગ થ્રુ હોલ્સના ઉપયોગથી થતી સંભવિત સિગ્નલ અખંડિતતા સમસ્યાઓને દૂર કરે છે.

આ થ્રુ-હોલ્સને વધુ સારી રીતે સમજવા માટે, ચાલો ઉચ્ચ-ઘનતા ડિઝાઇનમાં ઉપયોગમાં લઈ શકાય તેવા વિવિધ પ્રકારના થ્રુ-હોલ્સ અને તેમના ઉપયોગો જોઈએ.

ઉચ્ચ-ઘનતા ઇન્ટરકનેક્શન છિદ્રોનો પ્રકાર અને રચના 

પાસ હોલ એ સર્કિટ બોર્ડ પરનો એક છિદ્ર છે જે બે અથવા વધુ સ્તરોને જોડે છે. સામાન્ય રીતે, છિદ્ર સર્કિટ દ્વારા વહન કરાયેલ સિગ્નલને બોર્ડના એક સ્તરથી બીજા સ્તર પરના અનુરૂપ સર્કિટમાં પ્રસારિત કરે છે. વાયરિંગ સ્તરો વચ્ચે સિગ્નલોનું સંચાલન કરવા માટે, ઉત્પાદન પ્રક્રિયા દરમિયાન છિદ્રોને મેટલાઇઝ કરવામાં આવે છે. ચોક્કસ ઉપયોગ અનુસાર, છિદ્ર અને પેડનું કદ અલગ હોય છે. સિગ્નલ વાયરિંગ માટે નાના થ્રુ-હોલ્સનો ઉપયોગ થાય છે, જ્યારે મોટા થ્રુ-હોલ્સનો ઉપયોગ પાવર અને ગ્રાઉન્ડ વાયરિંગ માટે અથવા ગરમ કરતા ઉપકરણોને મદદ કરવા માટે થાય છે.

સર્કિટ બોર્ડ પર વિવિધ પ્રકારના છિદ્રો

છિદ્રમાંથી પસાર થવું

થ્રુ-હોલ એ પ્રમાણભૂત થ્રુ-હોલ છે જેનો ઉપયોગ ડબલ-સાઇડેડ પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડમાં પહેલી વાર રજૂ થયા ત્યારથી કરવામાં આવે છે. છિદ્રો યાંત્રિક રીતે સમગ્ર સર્કિટ બોર્ડમાં ડ્રિલ કરવામાં આવે છે અને ઇલેક્ટ્રોપ્લેટેડ હોય છે. જો કે, યાંત્રિક ડ્રિલ દ્વારા ડ્રિલ કરી શકાય તેવા લઘુત્તમ બોરની ચોક્કસ મર્યાદાઓ હોય છે, જે ડ્રિલ વ્યાસ અને પ્લેટની જાડાઈના પાસા રેશિયો પર આધાર રાખે છે. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, થ્રુ હોલનું છિદ્ર 0.15 મીમી કરતા ઓછું હોતું નથી.

બ્લાઇન્ડ હોલ:

થ્રુ-હોલ્સની જેમ, છિદ્રો યાંત્રિક રીતે ડ્રિલ કરવામાં આવે છે, પરંતુ વધુ ઉત્પાદન પગલાં સાથે, પ્લેટનો ફક્ત એક ભાગ સપાટી પરથી ડ્રિલ કરવામાં આવે છે. બ્લાઇન્ડ હોલ્સ બીટ કદ મર્યાદાની સમસ્યાનો પણ સામનો કરે છે; પરંતુ બોર્ડની કઈ બાજુ પર આપણે છીએ તેના આધારે, આપણે બ્લાઇન્ડ હોલની ઉપર અથવા નીચે વાયર લગાવી શકીએ છીએ.

દફનાવવામાં આવેલ ખાડો:

બ્લાઇન્ડ હોલની જેમ, દફનાવવામાં આવેલા છિદ્રો યાંત્રિક રીતે ડ્રિલ કરવામાં આવે છે, પરંતુ તે સપાટીને બદલે બોર્ડના આંતરિક સ્તરમાં શરૂ થાય છે અને સમાપ્ત થાય છે. પ્લેટ સ્ટેકમાં એમ્બેડ કરવાની જરૂરિયાતને કારણે આ થ્રુ-હોલને વધારાના ઉત્પાદન પગલાંની પણ જરૂર પડે છે.

માઇક્રોપોર

આ છિદ્રને લેસર વડે દૂર કરવામાં આવે છે અને છિદ્ર યાંત્રિક ડ્રિલ બીટની 0.15 મીમી મર્યાદા કરતા ઓછું હોય છે. કારણ કે માઇક્રોહોલ્સ બોર્ડના ફક્ત બે અડીને આવેલા સ્તરોમાં ફેલાયેલા હોય છે, પાસા રેશિયો પ્લેટિંગ માટે ઉપલબ્ધ છિદ્રોને ઘણા નાના બનાવે છે. માઇક્રોહોલ્સ સપાટી પર અથવા બોર્ડની અંદર પણ મૂકી શકાય છે. માઇક્રોહોલ્સ સામાન્ય રીતે ભરવામાં આવે છે અને પ્લેટેડ હોય છે, આવશ્યકપણે છુપાયેલા હોય છે, અને તેથી તેને બોલ ગ્રીડ એરે (BGA) જેવા ઘટકોના સપાટી-માઉન્ટ એલિમેન્ટ સોલ્ડર બોલમાં મૂકી શકાય છે. નાના છિદ્રને કારણે, માઇક્રોહોલ માટે જરૂરી પેડ પણ સામાન્ય છિદ્ર કરતા ઘણું નાનું હોય છે, લગભગ 0.300 મીમી.

ડિઝાઇનની જરૂરિયાતો અનુસાર, ઉપરોક્ત વિવિધ પ્રકારના છિદ્રોને એકસાથે કામ કરવા માટે ગોઠવી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, માઇક્રોપોર્સને અન્ય માઇક્રોપોર્સ સાથે, તેમજ દફનાવવામાં આવેલા છિદ્રો સાથે સ્ટેક કરી શકાય છે. આ છિદ્રોને પણ સ્ટેગર્ડ કરી શકાય છે. જેમ અગાઉ ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ, માઇક્રોહોલ્સને સરફેસ-માઉન્ટ એલિમેન્ટ પિનવાળા પેડ્સમાં મૂકી શકાય છે. સરફેસ માઉન્ટ પેડથી ફેન આઉટલેટ સુધી પરંપરાગત રૂટીંગની ગેરહાજરી દ્વારા વાયરિંગ ભીડની સમસ્યા વધુ ઓછી થાય છે.