Rétt eins og járnvöruverslanir þurfa að stjórna og sýna nagla og skrúfur af ýmsum gerðum, mælikvarða, efnivið, lengd, breidd og stig o.s.frv., þarf hönnun prentplata einnig að stjórna hönnunarhlutum eins og götum, sérstaklega í hönnun með mikilli þéttleika. Hefðbundnar prentplötur nota hugsanlega aðeins fáein mismunandi gegnumgöt, en nútíma hönnun með mikilli þéttleika tengingu (HDI) krefst margra mismunandi gerða og stærða af gegnumgötum. Hvert gegnumgöt þarf að stjórna til að það sé notað rétt, sem tryggir hámarksafköst prentplata og villulausa framleiðsluhæfni. Þessi grein mun útskýra nánar nauðsyn þess að stjórna gegnumgötum með mikilli þéttleika í hönnun prentplata og hvernig á að ná því.

Þættir sem knýja áfram hönnun á háþéttni PCB 

Þar sem eftirspurn eftir litlum rafeindatækjum heldur áfram að aukast þurfa prentuðu rafrásarborðin sem knýja þessi tæki að minnka til að passa í þau. Á sama tíma, til að uppfylla kröfur um afköst, þurfa rafeindatæki að bæta við fleiri tækjum og rafrásum á borðinu. Stærð prentaðra tækja er stöðugt að minnka og fjöldi pinna er að aukast, þannig að þú verður að nota minni pinna og minna bil við hönnunina, sem gerir vandamálið flóknara. Fyrir prentaða hönnuði jafngildir þetta því að pokinn verði minni og minni en rúmar fleiri og fleiri hluti í sér. Hefðbundnar aðferðir við hönnun rafrásarborða ná fljótt takmörkum sínum.

Til að mæta þörfinni fyrir að bæta við fleiri rafrásum á minni borðstærð var ný hönnunaraðferð fyrir rafrásarplötur (PCB) tilbúin – háþéttnitenging (HDI). HDI hönnunin notar háþróaðri framleiðslutækni fyrir rafrásarplötur, minni línubreidd, þynnri efni og blind- og grafin eða leysiboruð örgöt. Þökk sé þessum háþéttleikaeiginleikum er hægt að setja fleiri rafrásir á minni borð og veita nothæfa tengilausn fyrir fjölpinna samþættar rafrásir.

Það eru nokkrir aðrir kostir við að nota þessar holur með mikilli þéttleika: 

Rafmagnsrásir:Þar sem blindgöt og grafin göt og örgöt ná ekki í gegnum lagasafninn, skapast fleiri raflögnarrásir í hönnuninni. Með því að staðsetja þessi mismunandi gegnumgöt á stefnumiðaðan hátt geta hönnuðir tengt tæki með hundruðum pinna. Ef aðeins hefðbundin gegnumgöt eru notuð, munu tæki með svo mörgum pinnum venjulega loka fyrir allar innri raflögnarrásirnar.

Merkisheilleiki:Mörg merki á litlum rafeindatækjum hafa einnig sérstakar kröfur um merkjaheilleika og göt í gegn uppfylla ekki slíkar hönnunarkröfur. Þessi göt geta myndað loftnet, valdið rafsegultruflunum eða haft áhrif á afturleið merkisins í mikilvægum netum. Notkun blindhola og grafinna eða örhola útilokar hugsanleg vandamál með merkjaheilleika sem orsakast af notkun göt í gegn.

Til að skilja þessi gegnumgöt betur skulum við skoða mismunandi gerðir af gegnumgötum sem hægt er að nota í hönnun með mikilli þéttleika og notkun þeirra.

Tegund og uppbygging háþéttni tengihola 

Göt í gegnum rafrásina er gat á rafrásarplötunni sem tengir saman tvö eða fleiri lög. Almennt séð flytur gatið merki sem rafrásin ber frá einu lagi á plötunni til samsvarandi rafrásar á hinu lagi. Til að leiða merki milli víralaganna eru götin málmhúðuð í framleiðsluferlinu. Stærð gatsins og púðans er mismunandi eftir notkun. Minni göt eru notuð fyrir merkjatengingar, en stærri göt eru notuð fyrir rafmagns- og jarðtengingar, eða til að hita ofhitnunartæki.

Mismunandi gerðir af götum á rafrásarborðinu

í gegnum gat

Í gegnum gatið er staðlað í gegnum gatið sem hefur verið notað á tvíhliða prentuðum rafrásarplötum frá því að þær voru fyrst kynntar til sögunnar. Götin eru boruð vélrænt í gegnum alla rafrásarplötuna og rafhúðuð. Hins vegar hefur lágmarksþvermálið sem hægt er að bora með vélrænum bor ákveðnar takmarkanir, allt eftir hlutfalli borþvermáls og þykktar plötunnar. Almennt séð er opnun í gegnum gatið ekki minni en 0,15 mm.

Blindgat:

Eins og í gegnumgötum eru götin boruð vélrænt, en með fleiri framleiðsluskrefum er aðeins hluti plötunnar boraður frá yfirborðinu. Blindgöt standa einnig frammi fyrir vandamálinu með takmarkaða stærð bora; en eftir því hvoru megin við erum á plötunni getum við tengt vírana fyrir ofan eða neðan blindgatið.

Grafinn hola:

Grafin göt, eins og blindgöt, eru boruð vélrænt, en byrja og enda í innra lagi plötunnar frekar en á yfirborðinu. Þetta gegnumgöt krefst einnig viðbótar framleiðsluskrefs vegna þess að það þarf að vera fellt inn í plötustöfluna.

Örpora

Þessi göt eru fjarlægð með leysigeisla og opnunin er minni en 0,15 mm mörk vélræns bors. Þar sem örgötin spanna aðeins tvö aðliggjandi lög af plötunni, gerir stærðarhlutfallið götin sem hægt er að húða mun minni. Örgöt geta einnig verið sett á yfirborðið eða innan í plötunni. Örgötin eru venjulega fyllt og húðuð, í raun falin, og því er hægt að setja þau í lóðkúlur fyrir yfirborðsfestingar íhluti eins og kúlugriðsfylki (BGA). Vegna litla opnunarinnar er púðinn sem þarf fyrir örgatið einnig mun minni en venjulegt gat, um 0,300 mm.

Samkvæmt hönnunarkröfum er hægt að stilla ofangreindar mismunandi gerðir af götum þannig að þær virki saman. Til dæmis er hægt að stafla örholum með öðrum örholum, sem og með grafnum götum. Þessi göt geta einnig verið skipt í röð. Eins og áður hefur komið fram er hægt að setja örholur í púða með pinnum fyrir yfirborðsfestingareiningar. Vandamálið með víraþröng er enn frekar dregið úr með því að hefðbundin leiðsla frá yfirborðsfestingarpúðanum að viftuinntakinu er ekki til staðar.