Адкрыццё з'яўляецца адным з важных кампанентаў шматслойнай друкаванай платы, і кошт свідравання звычайна складае ад 30% да 40% ад кошту друкаванай платы.Прасцей кажучы, кожнае адтуліну на друкаванай плаце можна назваць праходным адтулінай.
Асноўная канцэпцыя праз:
З пункту гледжання функцыянавання пераходныя адтуліны можна падзяліць на дзве катэгорыі: адна выкарыстоўваецца ў якасці электрычнага злучэння паміж пластамі, а другая - у якасці фіксацыі або размяшчэння прылады.Зыходзячы з працэсу, гэтыя адтуліны звычайна дзеляцца на тры катэгорыі, а менавіта глухія адтуліны, закапаныя адтуліны і скразныя адтуліны.
Глухія адтуліны размешчаны на верхняй і ніжняй паверхнях друкаванай платы і маюць пэўную глыбіню для злучэння павярхоўнай схемы і ўнутранай схемы знізу, прычым глыбіня адтулін звычайна не перавышае пэўнага суадносін (апертуры).
Закапанае адтуліну адносіцца да злучальнага адтуліны, размешчанага ва ўнутраным пласце друкаванай платы, якое не выходзіць на паверхню платы.Вышэйзгаданыя два тыпы адтулін размешчаны ва ўнутраным пласце друкаванай платы, які завяршаецца працэсам фармавання скразнога адтуліны перад ламінаваннем, і некалькі ўнутраных слаёў могуць перакрывацца падчас фарміравання скразнога адтуліны.
Трэці тып называецца скразнымі адтулінамі, якія праходзяць праз усю друкаваную плату і могуць выкарыстоўвацца для дасягнення ўнутранага злучэння або ў якасці адтулін для ўстаноўкі кампанентаў.Паколькі скразную адтуліну прасцей атрымаць у працэсе і кошт ніжэйшы, у пераважнай большасці друкаваных поплаткаў выкарыстоўваецца менавіта яна, а не дзве іншыя скразныя адтуліны.Наступныя адтуліны без асаблівых указанняў лічацца скразнымі.
З пункту гледжання канструкцыі, адтуліна ў асноўным складаецца з дзвюх частак, адна з'яўляецца сярэдзінай адтуліны, а другая - зона зварачнай пляцоўкі вакол адтуліны.Памер гэтых дзвюх частак вызначае памер адтуліны.
Відавочна, што ў высакахуткасным дызайне друкаванай платы з высокай шчыльнасцю дызайнеры заўсёды хочуць, каб адтуліна была як мага меншай, каб можна было пакінуць больш месца для праводкі, акрамя таго, чым меншае праходнае адтуліну, тым меншая ўласная паразітная ёмістасць, больш прыдатная для высакахуткасных ланцугоў.
Аднак памяншэнне памеру адтуліны таксама прыводзіць да павелічэння выдаткаў, а памер адтуліны нельга змяншаць бясконца, ён абмежаваны тэхналогіяй свідравання і гальванікі: чым менш адтуліна, тым даўжэй свідраванне займае, тым лягчэй з'яўляецца адхіленне ад цэнтра;Калі глыбіня адтуліны больш чым у 6 разоў перавышае дыяметр адтуліны, немагчыма гарантаваць, што сценка адтуліны можа быць раўнамерна пакрыта меддзю.
Напрыклад, калі таўшчыня (глыбіня скразнога адтуліны) звычайнай 6-слаёвай платы друкаванай платы складае 50 міляў, то мінімальны дыяметр свідравання, які могуць забяспечыць вытворцы друкаваных плат у звычайных умовах, можа дасягаць толькі 8 міляў.З развіццём тэхналогіі лазернага свідравання памер свідравання таксама можа быць усё меншым і меншым, а дыяметр адтуліны, як правіла, меншы або роўны 6 міль, нас называюць мікраадтулінамі.
Мікраадтуліны часта выкарыстоўваюцца ў канструкцыі HDI (структура злучэнняў высокай шчыльнасці), і тэхналогія мікраадтуліны дазваляе прасвідраваць адтуліну непасрэдна на пляцоўцы, што значна паляпшае прадукцыйнасць схемы і эканоміць прастору для праводкі.Скрыжаванне з'яўляецца кропкай разрыву імпедансу на лініі перадачы, выклікаючы адлюстраванне сігналу.Як правіла, эквівалентны імпеданс адтуліны прыкладна на 12% ніжэй, чым у лініі перадачы, напрыклад, супраціў лініі перадачы 50 Ом будзе зніжана на 6 Ом, калі яна праходзіць праз адтуліну (у прыватнасці, і памер адтуліны, таўшчыня пліты таксама звязана, а не абсалютнае памяншэнне).
Аднак адлюстраванне, выкліканае разрывам імпедансу праз, на самай справе вельмі малае, і яго каэфіцыент адлюстравання складае ўсяго:
(44-50)/(44 + 50) = 0,06
Праблемы, якія ўзнікаюць з пераходным адтулінай, у большай ступені сканцэнтраваны на ўздзеянні паразітнай ёмістасці і індуктыўнасці.
Паразітная ёмістасць і індуктыўнасць Via
У самім праходным адтуліне ёсць паразітная паразитная ёмістасць.Калі дыяметр зоны супраціву прыпоя на накладзеным слоі роўны D2, дыяметр пляцоўкі прыпоя роўны D1, таўшчыня платы друкаванай платы роўная T, а дыэлектрычная пранікальнасць падкладкі роўная ε, паразітная ёмістасць скразнога адтуліны прыкладна:
C=1,41εTD1/(D2-D1)
Асноўны эфект паразітнай ёмістасці на ланцуг - падаўжэнне часу нарастання сігналу і зніжэнне хуткасці ланцуга.
Напрыклад, для друкаванай платы таўшчынёй 50 мілаў, калі дыяметр скразной пляцоўкі роўны 20 мілам (дыяметр адтуліны складае 10 мілаў), а дыяметр зоны супраціву прыпоя роўны 40 мілам, то мы можам прыблізна вызначыць паразітную ёмістасць праз па прыведзенай вышэй формуле:
C=1,41x4,4x0,050x0,020/(0,040-0,020)=0,31 пФ
Велічыня змены часу нарастання, выкліканая гэтай часткай ёмістасці, складае прыкладна:
T10-90=2,2C(Z0/2)=2,2x0,31x(50/2)=17,05 пс
З гэтых значэнняў відаць, што, хаця карыснасць затрымкі нарастання, выкліканай паразітнай ёмістасцю аднаго пераходнага адтуліны, не вельмі відавочная, калі пераходнае адтуліну выкарыстоўваецца некалькі разоў у лініі для пераключэння паміж пластамі, будуць выкарыстоўвацца некалькі адтулін, і дызайн павінен быць старанна прадуманы.У рэальнай канструкцыі паразітная ёмістасць можа быць зменшана шляхам павелічэння адлегласці паміж адтулінай і меднай зонай (антыпракладка) або памяншэння дыяметра пляцоўкі.
Пры распрацоўцы высакахуткасных лічбавых схем шкода, прычыненая паразітнай індуктыўнасцю, часта большая, чым уплыў паразітнай ёмістасці.Яго паразітная паслядоўная індуктыўнасць аслабіць уклад байпаснага кандэнсатара і аслабіць эфектыўнасць фільтрацыі ўсёй энергасістэмы.
Мы можам выкарыстаць наступную эмпірычную формулу, каб проста вылічыць паразітную індуктыўнасць набліжэння скразнога адтуліны:
L=5,08 гадзін[ln(4h/сут)+1]
Дзе L адносіцца да індуктыўнасці адтуліны, h - даўжыня адтуліны, а d - дыяметр цэнтральнага адтуліны.З формулы відаць, што дыяметр перакрыцця мала ўплывае на індуктыўнасць, у той час як даўжыня перакрыцця мае найбольшы ўплыў на індуктыўнасць.Выкарыстоўваючы прыведзены вышэй прыклад, індуктыўнасць па-за адтуліны можна вылічыць як:
L=5,08x0,050[ln(4x0,050/0,010)+1]=1,015nH
Калі час нарастання сігналу складае 1 нс, то яго эквівалентны памер імпедансу:
XL=πL/T10-90=3,19Ω
Такі імпеданс нельга ігнараваць пры наяўнасці высокачашчыннага току, у прыватнасці, звярніце ўвагу, што абыходны кандэнсатар павінен праходзіць праз два адтуліны пры злучэнні сілавога пласта і пласта, так што паразітная індуктыўнасць адтуліны будзе павялічвацца ў некалькі разоў.
Як карыстацца праз?
З дапамогай прыведзенага вышэй аналізу паразітарных характарыстык дзіркі мы бачым, што ў высакахуткасным дызайне друкаванай платы, здавалася б, простыя дзіркі часта прыносяць вялікія негатыўныя наступствы для канструкцыі схемы.Для таго, каб паменшыць негатыўныя наступствы, выкліканыя паразітарным дзеяннем адтуліны, канструкцыя можа быць, наколькі гэта магчыма:
З двух аспектаў кошту і якасці сігналу выберыце разумны памер памеру прахаднога адтуліны.Пры неабходнасці вы можаце выкарыстоўваць адтуліны розных памераў, напрыклад, для адтулін для электразабеспячэння або зазямлення, вы можаце разгледзець магчымасць выкарыстання большага памеру, каб паменшыць імпеданс, а для праводкі сігналаў вы можаце выкарыстоўваць меншыя адтуліны.Зразумела, па меры памяншэння памеру праёму адпаведны кошт таксама будзе павялічвацца
З дзвюх разгледжаных вышэй формул можна зрабіць выснову, што выкарыстанне больш тонкай друкаванай платы спрыяе зніжэнню двух паразітных параметраў пераходнага канала
Праводку сігналаў на плаце друкаванай платы не варта мяняць, наколькі гэта магчыма, гэта значыць старайцеся не выкарыстоўваць непатрэбныя перамычкі.
Перамычкі павінны быць прасвідраваны ў штыфтах блока харчавання і зямлі.Чым карацей провад паміж штыфтамі і скразнымі адтулінамі, тым лепш.Некалькі адтулін можна прасвідраваць паралельна, каб паменшыць эквівалентную індуктыўнасць.
Размясціце некалькі заземленых скразных адтулін побач са скразнымі адтулінамі змены сігналу, каб забяспечыць бліжэйшы шлейф для сігналу.Вы нават можаце зрабіць некалькі лішніх адтулін для зазямлення на плаце друкаванай платы.
Для высакахуткасных друкаваных поплаткаў з высокай шчыльнасцю вы можаце разгледзець магчымасць выкарыстання мікраадтуліны.