Соединение между наружными слоями многослойной печатной платы (interfacial connection) — это собирательный термин, обозначающий любой проводящий элемент (conductive element), который обеспечивает электрическую связь (electrical interconnection) между проводящими рисунками (conductive pattern), расположенными на разных слоях (layer) многослойной печатной платы (multilayer printed board). К таким соединениям относятся все виды металлизированных отверстий (plated through-holes, PTH), включая сквозные (through-hole), глухие (blind via) и скрытые (buried via) переходные отверстия (via).
Классификация и технология
В соответствии со стандартом IPC-T-50, данный тип соединения является частным случаем более общего понятия «межслойное соединение» (layer-to-layer connection). Ярким примером и наиболее распространённым типом соединения между наружными слоями является металлизированное сквозное отверстие (plated through-hole, PTH) — отверстие, проходящее через всю толщину платы и покрытое электролитической медью (electrodeposited copper), которая соединяет проводящие рисунки на всех слоях, включая внутренние. Технология создания таких соединений включает сверление (drilling), химическую металлизацию (electroless copper deposition) и гальваническое осаждение меди (electrolytic copper Plating). Требования к качеству металлизации отверстий, включая минимальную толщину меди в отверстии (например, 25 мкм для класса 2 по IPC-6012), регламентируются стандартами IPC-6012 и ГОСТ Р 55693-2013.
Значение для надёжности и контроля качества
Надёжность межслойных соединений имеет определяющее значение для функциональности и долговечности многослойной платы. Производителю необходимо уделять особое внимание контролю данного элемента, так как дефекты в металлизации отверстий являются одними из самых проблемных:
-
Отслоение покрытия (Plating separation) или разрыв барреля (barrel crack) могут возникнуть из-за механических напряжений во время монтажа компонентов или термических ударов (thermal shock) в процессе эксплуатации. Эти дефекты часто не видны визуально и требуют применения специальных методов контроля, таких как микросекционирование (microsectioning) в соответствии с IPC-TM-650, метод 2.1.1.
-
Для обеспечения надёжности паяных соединений выводных компонентов, установленных в сквозные металлизированные отверстия, толщина меди в отверстии должна обеспечивать стойкость к многократным циклам пайки (multiple reflow cycles) и соответствовать требованиям IPC-A-600 и ГОСТ Р 56251-2014 (классификация дефектов).
-
При проектировании высокоскоростных цифровых или высокочастотных плат инженеры также учитывают паразитную индуктивность (parasitic inductance) и ёмкость (capacitance) переходных отверстий, что влияет на целостность сигнала (signal integrity).
Источники: IPC-T-50 (Terms and Definitions), IPC-6012, IPC-A-600, ГОСТ Р 55693-2013, ГОСТ Р 56251-2014.