De gaten op een printplaat worden onderverdeeld in geplateerde gaten (PTH) en niet-geplateerde gaten (NPTH), afhankelijk van of ze deel uitmaken van elektrische verbindingen.
Plated hole (PTH) verwijst naar een gat met een metalen coating op de gatwand, die elektrische verbindingen kan maken tussen geleidende patronen op de binnen-, buiten- of binnen- en buitenlagen van een PCB. De grootte ervan wordt bepaald door de grootte van het boorgat en de dikte van de gecoate metaallaag.
Niet-geplateerde gaten (NPTH) zijn gaten die niet deelnemen aan elektrische PCB-verbindingen, d.w.z. niet-metalen gaten.
Op basis van de hiërarchie van de gaten die de binnenste en buitenste lagen van de printplaat doordringen, kunnen gaten worden onderverdeeld in doorlopende gaten, begraven gaten en blinde gaten.
Doorlopende gaten lopen door de gehele PCB en kunnen worden gebruikt voor verbindingen van de binnenste laag en/of het positioneren en installeren van componenten. Hieronder vallen de gaten die worden gebruikt voor het bevestigen en/of maken van elektrische verbindingen tussen componentterminals (inclusief pennen en draden) en de PCB, componentgaten. Een geplateerd gat dat wordt gebruikt voor interne verbindingen, maar zonder componentdraden of andere versterkende materialen in te voegen, wordt een doorlopend gat genoemd. De belangrijkste doelen van het boren van doorlopende gaten op een PCB zijn tweeledig: ten eerste om een opening te creëren die door de printplaat gaat, waardoor daaropvolgende processen elektrische verbindingen kunnen vormen tussen de bovenste, onderste en binnenste lagen van de printplaat; ten tweede om ervoor te zorgen dat de installatie van componenten op de printplaat de structurele integriteit en positionele nauwkeurigheid behoudt.
Blinde en begraven gaten worden veel gebruikt in high-density interconnect HDI. Blinde gaten verbinden meestal de eerste laag met de tweede laag. In sommige ontwerpen kunnen blinde gaten lagen 1 tot en met 3 verbinden. Door blinde gaten en begraven gaten te combineren, kunnen meer verbindingen en een hogere printplaatdichtheid worden bereikt die vereist zijn voor HDI. Dit kan de laagdichtheid in apparaten met kleinere tussenruimtes verhogen, terwijl ook het transmissievermogen wordt verbeterd. Verborgen geleidende gaten helpen de lichtheid en compactheid van de printplaat te behouden. Blinde gaten en begraven gatenontwerpen komen veel voor in elektronische producten met complexe structuren, een laag gewicht en hoge kosten, zoals mobiele telefoons, tablets en medische apparaten. [2]
Blinde gaten worden gevormd door de boordiepte te regelen of door laserablatie. De laatste is momenteel de meest gebruikte methode. Het stapelen van geleidende gaten wordt gevormd door sequentiële laminering. De resulterende doorlopende gaten kunnen worden gestapeld of gestapeld, wat extra stappen voor productie en testen toevoegt, terwijl ook de kosten toenemen.
Op basis van het doel en de functie van de gaten worden ze onderverdeeld in:
Doorlopende gaten (via's) zijn gemetalliseerde gaten voor elektrische verbindingen tussen verschillende geleidende lagen op een printplaat. Ze worden niet gebruikt voor het invoegen van componenten.
PS: De doorlopende gaten kunnen worden onderverdeeld in doorlopende gaten, begraven gaten en blinde gaten, afhankelijk van de hiërarchie die door de binnenste en buitenste lagen van de printplaat loopt, zoals eerder vermeld.
Componentgaten worden gebruikt voor het lassen en bevestigen van plug-in elektronische componenten en connectoren. Het zijn meestal gemetalliseerde gaten en kunnen ook dienen als elektrische verbindingen tussen verschillende geleidende lagen.
Het gat met de grootste diameter op een printplaat wordt gebruikt om de printplaat aan een drager, zoals de behuizing, te bevestigen.
In het boorprogramma van een sleufboormachine wordt de sleuf automatisch omgezet in een verzameling van meerdere afzonderlijke gaten of bewerkt door te frezen. Het wordt over het algemeen gebruikt voor de installatie van plug-in apparaatpennen, zoals elliptische pennen voor sockets.
Een gat met een bepaalde diepte (groter dan het vorige gegalvaniseerde doorlopende gat) wordt door middel van achterwaarts boren in het gegalvaniseerde doorlopende gat geboord. Dit wordt gebruikt om de stompen van het doorlopende gat te blokkeren en reflectie tijdens de signaaloverdracht te verminderen.
Hieronder staan enkele hulpgaten die PCB-fabrieken gebruiken in het PCB-productieproces. PCB-ontwerpingenieurs kunnen ze grofweg begrijpen:
De positioneringsgaten zijn drie of vier gaten die zich aan de boven- en onderkant van de PCB bevinden, en andere gaten op het bord zijn hierop gebaseerd, ook wel bekend als doelgaten of doelpositiegaten. Voor het boren worden ze gemaakt met een doelgatmachine (optische ponsmachine of X-RAY-boordoelmachine, enz.) en gebruikt voor pinpositionering en -fixatie.
Gaten voor de uitlijning van de binnenste laag zijn gaten aan de rand van meerlaagse platen. Deze worden gebruikt om te bepalen of er afwijkingen in de meerlaagse plaat zitten voordat er gaten in het patroon van de plaat worden geboord. Zo kan worden bepaald of het boorprogramma moet worden aangepast.
Het codegat is een rij kleine gaatjes aan één kant aan de onderkant van het bord. Deze worden gebruikt om productie-informatie weer te geven, zoals het productmodel, de verwerkingsmachine, de operatorcode, etc. Veel fabrieken gebruiken tegenwoordig lasertypen.
Tail holes zijn gaten van verschillende groottes aan de rand van het bord die worden gebruikt om te onderscheiden of de boordiameter tijdens het gebruik van de boor correct is. Tegenwoordig vervangen veel fabrieken ze door andere technologieën.
Slicing holes zijn plaatgaten die worden gebruikt voor PCB-slicinganalyse en die de kwaliteit van de gaten kunnen weergeven.
Impedantietestgaten zijn plaatgaten die worden gebruikt om de impedantie van printplaten te testen.
Anti-focking holes zijn over het algemeen niet-geplateerde gaten die worden gebruikt om te voorkomen dat de positie van de printplaat verandert. Ze worden vaak gebruikt bij positioneringsprocessen zoals vormen of beeldvorming.
Gereedschapsgaten zijn over het algemeen niet-geplateerde gaten die worden gebruikt in gerelateerde processen.
Klinknagelgaten zijn niet-geplateerde gaten die worden gebruikt voor het bevestigen van de klinknagels tussen de kernplaten en het verbinden van platen van elke laag tijdens het persen van meerlaagsplaten. Bij het boren is het noodzakelijk om door de klinknagelpositie te boren om te voorkomen dat er op deze positie restbellen ontstaan, wat kan leiden tot later barsten.