Vpostopek izdelave tiskanih vezij, izbira premera luknje plošče ni nepomembna zadeva. Je kot ključno orodje v preciznih instrumentih, ki lahko močno vpliva na zmogljivost, proizvodne stroške in izvedljivost proizvodnje vezja. Določitev tega ključnega parametra zahteva celovito obravnavo številnih kompleksnih dejavnikov.
1, Električna zmogljivost: dvojne zahteve za tok in signal
Z vidika električne zmogljivosti je premer prevlečenih lukenj tesno povezan s tokovno nosilnostjo. Ko tok teče skozi prevlečene luknje, lahko prevlečene luknje z večjim premerom zagotovijo širšo pot toka, kar učinkovito zmanjša upor in minimizira izgubo energije in nastajanje toplote zaradi trenutnih toplotnih učinkov. Na primer, v nekaterih visoko-napajalnih tokokrogih za prenos velikih tokov so običajno izbrane ploščate luknje relativno velikega premera, na primer 0,8 mm ali celo 1,0 mm ali več, da se zagotovi stabilnost in učinkovitost prenosa toka. Nasprotno, če je premer prevlečene luknje premajhen in je nosilna zmogljivost za visoke tokove nezadostna, bo prevlečena luknja postala šibka povezava v vezju, kar lahko povzroči pregrevanje ali celo nevarnost izgorevanja.
Celovitost signala je tudi pomemben električni dejavnik, ki vpliva na izbiro premera luknje plošče. V visoko-frekvenčnih vezjih je hitrost prenosa signalov izjemno visoka, zahteve za ujemanje impedance za vezje pa stroge. Kot del vezja bo premer prevlečenih lukenj spremenil porazdeljeno kapacitivnost in induktivnost vezja. Ploščate luknje z manjšim premerom lahko do določene mere zmanjšajo parazitsko kapacitivnost, zmanjšajo slabljenje in popačenje signala ter olajšajo stabilen prenos visoko-frekvenčnih signalov. Če za primer vzamemo komunikacijska vezja 5G, da bi izpolnili zahteve po-hitrem prenosu signala, je premer prevlečenih lukenj pogosto nadzorovan v majhnem obsegu, kot je 0,2 mm–0,4 mm. Z optimizacijo velikosti prevlečenih lukenj je zagotovljena celovitost signala, kar zagotavlja učinkovitost in stabilnost komunikacije 5G.
2, Fizična zasnova: dvojne omejitve komponent in ožičenja
Fizična zasnova tiskanih vezij ima tudi številne omejitve glede premera prevlečenih lukenj. Velikost sestavnih zatičev je glavna točka, premer pokritih lukenj pa mora biti popolnoma prilagojen zatičem sestavnih delov. Če je premer prevlečene luknje prevelik in je razmik med zatičem in prevlečeno luknjo prevelik, je med postopkom spajkanja težko oblikovati dobre mehanske in električne povezave, kar lahko zlahka povzroči težave, kot je navidezno spajkanje; Če je premer premajhen, zatičev ni mogoče gladko vstaviti v prevlečene luknje, kar bo povzročilo velike težave pri montaži. Na primer, običajni neposredni vstavljivi upori, kondenzatorji in druge komponente imajo običajno premer zatičev v razponu od 0,5 mm do 0,8 mm. Ustrezen premer prevlečene luknje je običajno zasnovan tako, da je 0,2 mm do 0,3 mm večji od premera nožice, da se zagotovi udobje vgradnje komponent in kakovost spajkanja.
Gostota ožičenja močno vpliva tudi na izbiro premera luknje plošče. Z nenehnim razvojem elektronskih izdelkov v smeri miniaturizacije in integracije postaja ožičenje na tiskanih vezjih vedno bolj gosto. V omejenem prostoru je treba za namestitev več vezij in komponent čim bolj zmanjšati prostor, ki ga zasedajo prevlečene luknje. V tem primeru postanejo prednostna izbira luknje z manjšim premerom. V -veznih ploščah z visoko gostoto ožičenja, kot so matične plošče pametnih telefonov, je lahko premer prevlečenih lukenj le 0,1 mm–0,2 mm. Z uporabo majhnih prevlečenih lukenj se sprosti več prostora za ožičenje in postavitev komponent, hkrati pa zagotavlja električne povezave, s čimer se doseže visoka integracija tiskanega vezja.
3, proizvodni proces: dvojno upoštevanje vrtanja in galvanizacije
Raven proizvodne tehnologije ima odločilno vlogo pri izvedljivosti premera luknje plošče. Običajne metode vrtanja trenutno vključujejo mehansko vrtanje in lasersko vrtanje. Najmanjša odprtina mehanskega vrtanja je na splošno okoli 0,2 mm, kar je posledica omejitev fizične velikosti in natančnosti obdelave svedra. Za obdelavo lukenj manjših premerov je potrebna tehnologija laserskega vrtanja, ki lahko doseže minimalno odprtino 0,1 mm ali celo manjšo. Vendar pa je oprema za lasersko vrtanje draga in ima relativno nizko učinkovitost obdelave, kar vodi tudi do znatnega povečanja stroškov lukenj za plošče z uporabo laserskega vrtanja. Pri nekaterih običajnih tiskanih vezjih, če zahteve za premer luknje plošče niso posebno stroge, je za zmanjšanje stroškov običajno prednostno mehansko vrtanje. V tem času je premer luknje v plošči na splošno v razponu od 0,3 mm do 0,8 mm, kar je enostavno doseči z mehanskim vrtanjem.
Postopek galvanizacije vpliva tudi na premer prevlečenih lukenj. Med postopkom galvanizacije je treba zagotoviti, da lahko raztopina plošče enakomerno nanese kovino na steno luknje, da se tvori dobra prevodna plast. Pri ploščatih luknjah z manjšim premerom sta lahko fluidnost raztopine plošče in difuzija kovinskih ionov omejeni, kar lahko povzroči neenakomerno prevleko na steni luknje in vpliva na električno delovanje. Zato je treba pri izvajanju galvanizacije z majhnim-premerom natančno prilagoditi procesne parametre galvanizacije, kot je nadzor sestave, temperature, gostote toka itd. raztopine galvanizacije, da se zagotovi kakovost prevlečenih lukenj. Vendar kljub temu še vedno obstaja visoko kakovostno tveganje v postopku galvanizacije za luknje v ploščah s pretirano majhnimi premeri, kar je tudi dejavnik proizvodnega procesa, ki ga je treba upoštevati pri izbiri premerov lukenj v plošči.
4, Scenariji uporabe: diferencirane zahteve na različnih področjih
Različni scenariji uporabe imajo različne zahteve za premer lukenj plošč na tiskanih vezjih. Na letalskem in vesoljskem področju je zaradi izjemno visokih zahtev po zanesljivosti in stabilnosti elektronske opreme izbira premerov premerov lukenj za tiskana vezja bolj konzervativna, s prednostjo premerov premerov premerov, da se zagotovi zanesljivost električnih povezav v ekstremnih okoljih, kot so visoka temperatura, visoka napetost, močne vibracije itd. ploščate luknje se pogosteje uporabljajo za izpolnjevanje potreb po miniaturizaciji izdelkov in nizkih proizvodnih stroških.