Исто како што продавниците за железарија треба да управуваат и да изложуваат шајки и завртки од различни видови, метрички, материјални, должински, широчински и наклонети итн., дизајнот на печатени плочки (PCB) исто така треба да управува со дизајнерски објекти како што се дупки, особено во дизајнот со висока густина. Традиционалните дизајни на печатени плочки (PCB) може да користат само неколку различни дупки за премин, но денешните дизајни за меѓусебно поврзување со висока густина (HDI) бараат многу различни видови и големини на дупки за премин. Секоја дупка за премин треба да се управува за да се користи правилно, обезбедувајќи максимални перформанси на плочата и производственост без грешки. Оваа статија ќе ја објасни потребата од управување со дупките со висока густина во дизајнот на печатени плочки и како да се постигне ова.

Фактори кои го поттикнуваат дизајнот на PCB со висока густина 

Бидејќи побарувачката за мали електронски уреди продолжува да расте, печатените кола што ги напојуваат овие уреди мора да се намалат за да се вклопат во нив. Во исто време, за да ги задоволат барањата за подобрување на перформансите, електронските уреди мора да додадат повеќе уреди и кола на плочата. Големината на PCB уредите постојано се намалува, а бројот на пинови се зголемува, па затоа мора да се користат помали пинови и помало растојание меѓу нив за дизајнирање, што го прави проблемот покомплициран. За дизајнерите на PCB, ова е еквивалентно на тоа што кесата станува сè помала и помала, додека во неа се чуваат сè повеќе работи. Традиционалните методи на дизајнирање на кола брзо ги достигнуваат своите граници.

За да се задоволи потребата од додавање повеќе кола на помала плоча, се појави нов метод за дизајн на печатени плочки - меѓусебно поврзување со висока густина или HDI. Дизајнот HDI користи понапредни техники за производство на плочки со електронски кола, помали ширини на линии, потенки материјали и слепи и закопани или ласерски дупчени микродупки. Благодарение на овие карактеристики на висока густина, повеќе кола можат да се постават на помала плоча и да се обезбеди одржливо решение за поврзување за повеќепински интегрирани кола.

Постојат неколку други придобивки од користењето на овие дупки со висока густина: 

Канали за поврзување:Бидејќи слепите и закопаните дупки и микродупки не продираат низ слоевите, ова создава дополнителни канали за ожичување во дизајнот. Со стратешко поставување на овие различни дупки, дизајнерите можат да поврзат уреди со стотици пинови. Ако се користат само стандардни дупки, уредите со толку многу пинови обично ќе ги блокираат сите внатрешни канали за ожичување.

Интегритет на сигналот:Многу сигнали на мали електронски уреди исто така имаат специфични барања за интегритет на сигналот, а отворите за пробивање не ги исполнуваат таквите барања за дизајн. Овие отвори можат да формираат антени, да воведат проблеми со електромагнетни интервенции или да влијаат на патеката за враќање на сигналот на критичните мрежи. Употребата на слепи отвори и закопани или микродупки ги елиминира потенцијалните проблеми со интегритетот на сигналот предизвикани од употребата на отвори за пробивање.

За подобро да ги разбереме овие отвори за пробивање, да ги разгледаме различните видови отвори за пробивање што можат да се користат во дизајни со висока густина и нивните примени.

Вид и структура на дупки за меѓусебно поврзување со висока густина 

Отвор за премин е отвор на печатената плочка што поврзува два или повеќе слоја. Општо земено, отворот го пренесува сигналот што го носи колото од еден слој на плочката до соодветното коло на другиот слој. За да се спроведат сигнали помеѓу слоевите на жици, дупките се метализираат за време на процесот на производство. Според специфичната употреба, големината на отворот и подлогата се различни. Помалите отвори се користат за жици на сигнали, додека поголемите отвори се користат за жици за напојување и заземјување, или за да помогнат во загревањето на уредите од прегревање.

Различни видови дупки на печатената плочка

дупка за пробивање

Дупката за пробивање е стандардна дупка што се користи на двостраните печатени плочки уште од нивното прво воведување. Дупките се механички дупчат низ целата плочка и се галванизирани. Сепак, минималниот отвор што може да се дупчи со механичка дупчалка има одредени ограничувања, во зависност од соодносот на ширина и висината на дијаметарот на дупчалката и дебелината на плочата. Општо земено, отворот на дупката за пробивање не е помал од 0,15 mm.

Слепа дупка:

Како и дупките за пробивање, дупките се дупчат механички, но со повеќе чекори на производство, само дел од плочата се дупчи од површината. Слепите дупки, исто така, се соочуваат со проблемот на ограничување на големината на битовите; Но, во зависност од тоа на која страна од плочата се наоѓаме, можеме да ожичиме над или под слепата дупка.

Закопана дупка:

Закопаните дупки, како и слепите дупки, се дупчат механички, но почнуваат и завршуваат во внатрешниот слој на плочата, а не на површината. Оваа дупка за пробивање, исто така, бара дополнителни чекори во производството поради потребата да се вгради во купот плочи.

Микропори

Оваа перфорација се аблира со ласер, а отворот е помал од границата од 0,15 mm на механичка дупчалка. Бидејќи микродупките се протегаат само на два соседни слоја од плочата, соодносот на ширина и висина ги прави дупките достапни за обложување многу помали. Микродупките може да се постават и на површината или во внатрешноста на плочата. Микродупките обично се пополнети и обложени, во суштина скриени, и затоа може да се постават во топчиња за лемење на компоненти за површинска монтажа, како што се низи од топчеста мрежа (BGA). Поради малиот отвор, подлогата потребна за микродупката е исто така многу помала од обичната дупка, околу 0,300 mm.

Според барањата за дизајн, горенаведените различни типови дупки можат да се конфигурираат за да можат да работат заедно. На пример, микропорите можат да се наредени со други микропори, како и со закопани дупки. Овие дупки можат да бидат и распоредени на различни нивоа. Како што споменавме претходно, микродупките можат да се постават во влошки со иглички за површинска монтажа. Проблемот со застојот на жиците е дополнително ублажен со отсуството на традиционалното насочување од површинската монтажна подлога до излезот на вентилаторот.