Межслойное соединение (interlayer connection) — это обобщающий термин, обозначающий любой проводящий элемент, обеспечивающий электрическую связь (electrical interconnection) между проводящими рисунками (conductive patterns), расположенными на разных слоях (layers) двухсторонней (double-sided) или многослойной (multilayer) печатной платы. В стандарте IPC-T-50 данное понятие является базовым и охватывает все типы подобных соединений, в отличие от более узких терминов, таких как «соединение между наружными слоями» (interfacial connection) или «металлизированное отверстие» (plated through-hole).
Типы и технология реализации
Основным и наиболее распространённым способом создания межслойного соединения является формирование металлизированных отверстий (plated holes). Они подразделяются на несколько технологических видов в зависимости от конструкции платы:
-
Сквозное металлизированное отверстие (plated through-hole, PTH) — соединяет все слои платы, включая наружные. Является классическим примером межслойного соединения.
-
Глухое переходное отверстие (blind via) — соединяет один из наружных слоёв с одним или несколькими внутренними, не проходя насквозь.
-
Скрытое переходное отверстие (buried via) — соединяет только внутренние слои платы, не выходя на наружные поверхности.
Технологический процесс создания таких соединений включает сверление (drilling) или лазерное прожигание (laser ablation), химическую металлизацию (electroless copper deposition) и гальваническое осаждение меди (electrolytic copper Plating). Требования к качеству металлизации, включая минимальную толщину меди в отверстии (например, 25 мкм для класса 2 по IPC-6012), регламентируются стандартами IPC-6012 (для жёстких плат) и IPC-6013 (для гибких и жёстко-гибких плат), а также их российскими аналогами, такими как ГОСТ Р 55693-2013.
Критерии качества и контроль
Надёжность межслойных соединений является определяющим фактором для функциональности и долговечности сложных печатных узлов. Дефекты в этой области — одни из наиболее серьёзных.
-
Контроль целостности покрытия. Основные дефекты включают отсутствие металлизации (void), её неоднородность (Plating foldback) или разрыв (crack) в теле отверстия (barrel), которые могут возникать из-за механических или термоциклических нагрузок. Их выявление требует применения деструктивных методов контроля, таких как микросекционирование (microsectioning) по IPC-TM-650, метод 2.1.1.
-
Электрические испытания. После изготовления все межслойные соединения, как правило, проходят 100-процентный контроль на целостность цепи (continuity testing) с помощью автоматизированных тестеров (ATE, автоматизированное испытательное оборудование).
-
Влияние на проектирование. При разработке высокоскоростных и высокочастотных плат инженеры учитывают паразитные параметры (parasitic inductance and capacitance) переходных отверстий, которые могут влиять на импеданс трассы (trace impedance) и целостность сигнала (signal integrity).
Источники: IPC-T-50 (Terms and Definitions), IPC-6012, IPC-6013, IPC-TM-650, ГОСТ Р 55693-2013.