ভায়া মাল্টি-লেয়ার পিসিবির অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ উপাদান এবং ড্রিলিংয়ের ব্যয় সাধারণত পিসিবি বোর্ডের ব্যয়ের 30% থেকে 40% হয়। সহজ কথায় বলতে গেলে, পিসিবির প্রতিটি গর্তকে ভায়া বলা যেতে পারে।
ভায়া এর প্রাথমিক ধারণা:
ফাংশনের দৃষ্টিকোণ থেকে, ভায়া দুটি বিভাগে বিভক্ত করা যেতে পারে: একটি স্তরগুলির মধ্যে বৈদ্যুতিক সংযোগ হিসাবে ব্যবহৃত হয় এবং অন্যটি ডিভাইসের ফিক্সিং বা অবস্থান হিসাবে ব্যবহৃত হয়। যদি প্রক্রিয়া থেকে, এই গর্তগুলি সাধারণত তিনটি বিভাগে বিভক্ত হয়, যথা অন্ধ গর্ত, সমাহিত গর্ত এবং গর্তের মাধ্যমে।
অন্ধ গর্তগুলি মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডের উপরের এবং নীচের পৃষ্ঠগুলিতে অবস্থিত এবং পৃষ্ঠের সার্কিট এবং নীচের অভ্যন্তরীণ সার্কিটের সংযোগের জন্য একটি নির্দিষ্ট গভীরতা রয়েছে এবং গর্তগুলির গভীরতা সাধারণত একটি নির্দিষ্ট অনুপাত (অ্যাপারচার) এর বেশি হয় না।
সমাহিত গর্তটি মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডের অভ্যন্তরীণ স্তরে অবস্থিত সংযোগ গর্তকে বোঝায়, যা বোর্ডের পৃষ্ঠে প্রসারিত হয় না। উপরের দুটি ধরণের গর্তগুলি সার্কিট বোর্ডের অভ্যন্তরীণ স্তরে অবস্থিত, যা ল্যামিনেশনের আগে গর্ত ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া দ্বারা সম্পন্ন হয় এবং গর্ত গঠনের সময় বেশ কয়েকটি অভ্যন্তরীণ স্তরগুলি ওভারল্যাপ করা যেতে পারে।
তৃতীয় প্রকারটিকে মাধ্যমে গর্ত বলা হয়, যা পুরো সার্কিট বোর্ডের মধ্য দিয়ে যায় এবং অভ্যন্তরীণ আন্তঃসংযোগ অর্জন করতে বা উপাদানগুলির জন্য ইনস্টলেশন পজিশনিং গর্ত হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। যেহেতু প্রক্রিয়াটিতে গর্তটি অর্জন করা সহজ এবং ব্যয় কম, তাই মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডগুলির বেশিরভাগ অংশ এটি অন্য দুটি গর্তের মাধ্যমে না করে ব্যবহার করে। বিশেষ নির্দেশাবলী ছাড়াই নিম্নলিখিত গর্তগুলি গর্তের মাধ্যমে বিবেচনা করা হয়।
ডিজাইনের দৃষ্টিকোণ থেকে, একটি ভায়া মূলত দুটি অংশ নিয়ে গঠিত, একটি ড্রিলিং গর্তের মাঝখানে এবং অন্যটি হ'ল ড্রিলিং গর্তের চারপাশের ওয়েল্ডিং প্যাড অঞ্চল। এই দুটি অংশের আকার ভায়া আকার নির্ধারণ করে।
স্পষ্টতই, উচ্চ-গতির, উচ্চ-ঘনত্বের পিসিবি ডিজাইনে, ডিজাইনাররা সর্বদা গর্তটি যতটা সম্ভব ছোট চান, যাতে আরও তারের স্থানটি ছেড়ে যেতে পারে, এছাড়াও, আরও ছোট ভায়া, তার নিজস্ব পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স আরও ছোট, আরও উপযুক্ত উচ্চ-গতির সার্কিটের জন্য।
যাইহোক, ভিআইএ আকারের হ্রাসও ব্যয় বৃদ্ধি করে এবং গর্তের আকার অনির্দিষ্টকালের জন্য হ্রাস করা যায় না, এটি ড্রিলিং এবং ইলেক্ট্রোপ্লেটিং প্রযুক্তির দ্বারা সীমাবদ্ধ: গর্তটি যত কম হবে ততই ড্রিলিং তত বেশি সহজ হবে, তত সহজ কেন্দ্র থেকে বিচ্যুত হয়; যখন গর্তের গভীরতা গর্তের ব্যাসের 6 গুণ বেশি হয়, তখন এটি নিশ্চিত করা অসম্ভব যে গর্তের প্রাচীরটি তামা দিয়ে সমানভাবে ধাতুপট্টাবৃত হতে পারে।
উদাহরণস্বরূপ, যদি কোনও সাধারণ 6-স্তর পিসিবি বোর্ডের বেধ (গর্তের গভীরতার মাধ্যমে) 50 মিলিল হয় তবে পিসিবি নির্মাতারা সাধারণ অবস্থার অধীনে যে সর্বনিম্ন ড্রিলিং ব্যাস সরবরাহ করতে পারে তা কেবল 8 মিলিতে পৌঁছাতে পারে। লেজার ড্রিলিং প্রযুক্তির বিকাশের সাথে, ড্রিলিংয়ের আকারটিও ছোট এবং ছোটও হতে পারে এবং গর্তের ব্যাস সাধারণত 6 মিলিলের চেয়ে কম বা সমান হয়, আমাদের বলা হয় মাইক্রোহোলস।
মাইক্রোহোলগুলি প্রায়শই এইচডিআই (উচ্চ ঘনত্বের আন্তঃসংযোগ কাঠামো) ডিজাইনে ব্যবহৃত হয় এবং মাইক্রোহোল প্রযুক্তি গর্তটিকে সরাসরি প্যাডে ড্রিল করতে দেয়, যা সার্কিটের কার্যকারিতাটি ব্যাপকভাবে উন্নত করে এবং তারের স্থান সংরক্ষণ করে। ভায়া সংক্রমণ লাইনে প্রতিবন্ধকতা বিচ্ছিন্নতার একটি ব্রেকপয়েন্ট হিসাবে উপস্থিত হয়, যা সংকেতের প্রতিচ্ছবি সৃষ্টি করে। সাধারণত, গর্তের সমতুল্য প্রতিবন্ধকতা ট্রান্সমিশন লাইনের তুলনায় প্রায় 12% কম, উদাহরণস্বরূপ, 50 ওহমস ট্রান্সমিশন লাইনের প্রতিবন্ধকতা 6 ওহম দ্বারা হ্রাস করা হবে যখন এটি গর্তের মধ্য দিয়ে যায় (বিশেষত এবং ভিআইএর আকার, প্লেটের বেধটিও সম্পর্কিত, নিখুঁত হ্রাস নয়)।
যাইহোক, প্রতিবন্ধকতা বিচ্ছিন্নতার মাধ্যমে সৃষ্ট প্রতিচ্ছবিটি আসলে খুব ছোট এবং এর প্রতিবিম্ব সহগ কেবল:
(44-50)/(44 + 50) = 0.06
ভিআইএ থেকে উদ্ভূত সমস্যাগুলি পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স এবং ইনডাক্ট্যান্সের প্রভাবগুলিতে আরও বেশি কেন্দ্রীভূত।
মাধ্যমে পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স এবং আনয়ন
ভায়া নিজেই একটি পরজীবী বিপথগামী ক্যাপাসিট্যান্স রয়েছে। যদি লেড স্তরটিতে সোল্ডার রেজিস্ট্যান্স জোনের ব্যাস ডি 2 হয় তবে সোল্ডার প্যাডের ব্যাস ডি 1 হয়, পিসিবি বোর্ডের বেধ টি, এবং স্তরটির ডাইলেট্রিক ধ্রুবকটি ε, গর্তের মাধ্যমে পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স হয় প্রায়:
সি = 1.41εtd1/(ডি 2-ডি 1)
সার্কিটের পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্সের প্রধান প্রভাব হ'ল সংকেতের উত্থানের সময়টি দীর্ঘায়িত করা এবং সার্কিটের গতি হ্রাস করা।
উদাহরণস্বরূপ, 50 মিলিলের বেধযুক্ত একটি পিসিবির জন্য, যদি ভিআইএ প্যাডের ব্যাস 20 মিলি হয় (ড্রিলিং গর্তের ব্যাস 10 মিলি) এবং সোল্ডার রেজিস্ট্যান্স জোনের ব্যাস 40 মিলিল হয়, তবে আমরা প্যারাসিটিক ক্যাপাসিট্যান্সটি আনুমানিক করতে পারি উপরের সূত্র দ্বারা মাধ্যমে:
সি = 1.41x4.4x0.050x0.020/(0.040-0.020) = 0.31pf
ক্যাপাসিট্যান্সের এই অংশের কারণে উত্থিত সময় পরিবর্তনের পরিমাণ মোটামুটি:
T10-90 = 2.2c (z0/2) = 2.2x0.31x (50/2) = 17.05ps
এই মানগুলি থেকে এটি দেখা যায় যে যদিও একটি একক মাধ্যমে পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স দ্বারা সৃষ্ট উত্থানের বিলম্বের ইউটিলিটি খুব স্পষ্ট নয়, যদি ভিআইএর স্তরগুলির মধ্যে স্যুইচ করতে লাইনটিতে বেশ কয়েকবার ব্যবহৃত হয় তবে একাধিক গর্ত ব্যবহার করা হবে, এবং নকশা সাবধানে বিবেচনা করা উচিত। প্রকৃত নকশায়, গর্ত এবং তামা অঞ্চল (অ্যান্টি-প্যাড) এর মধ্যে দূরত্ব বাড়িয়ে বা প্যাডের ব্যাস হ্রাস করে পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স হ্রাস করা যেতে পারে।
উচ্চ-গতির ডিজিটাল সার্কিটগুলির নকশায়, পরজীবী আনয়ন দ্বারা সৃষ্ট ক্ষতি প্রায়শই পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্সের প্রভাবের চেয়ে বেশি হয়। এর পরজীবী সিরিজের সূচনা বাইপাস ক্যাপাসিটরের অবদানকে দুর্বল করবে এবং পুরো পাওয়ার সিস্টেমের ফিল্টারিং কার্যকারিতা দুর্বল করবে।
আমরা কেবল একটি মধ্যবর্তী গর্তের আনুমানিক প্যারাসিটিক ইনডাক্ট্যান্স গণনা করতে নিম্নলিখিত অভিজ্ঞতামূলক সূত্রটি ব্যবহার করতে পারি:
এল = 5.08 এইচ [এলএন (4 এইচ/ডি) +1]
যেখানে এল ভিআইএর অন্তর্ভুক্তিকে বোঝায়, এইচ ভায়া দৈর্ঘ্য এবং ডি কেন্দ্রীয় গর্তের ব্যাস। সূত্রটি থেকে এটি দেখা যায় যে ভিআইএর ব্যাস ইনডাক্ট্যান্সের উপর খুব কম প্রভাব ফেলে, অন্যদিকে ভিআইএর দৈর্ঘ্য ইনডাক্ট্যান্সের উপর সবচেয়ে বেশি প্রভাব ফেলে। এখনও উপরের উদাহরণটি ব্যবহার করে, হোলের বাইরে থাকা সূচকটি গণনা করা যেতে পারে:
এল = 5.08x0.050 [এলএন (4x0.050/0.010) +1] = 1.015nh
যদি সংকেতের উত্থানের সময়টি 1ns হয় তবে এর সমতুল্য প্রতিবন্ধকতার আকার:
Xl = πl/t10-90 = 3.19Ω
বিশেষত, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি কারেন্টের উপস্থিতিতে এই ধরনের প্রতিবন্ধকতা উপেক্ষা করা যায় না, বিশেষত নোট করুন যে বাইপাস ক্যাপাসিটারকে পাওয়ার স্তর এবং গঠনের সংযোগ করার সময় দুটি গর্তের মধ্য দিয়ে যেতে হবে, যাতে গর্তের প্যারাসিটিক ইনডাক্টেন্সকে গুণিত করা যায়।
কীভাবে ভায়া ব্যবহার করবেন?
গর্তের পরজীবী বৈশিষ্ট্যগুলির উপরোক্ত বিশ্লেষণের মাধ্যমে আমরা দেখতে পাচ্ছি যে উচ্চ-গতির পিসিবি ডিজাইনে, আপাতদৃষ্টিতে সহজ গর্তগুলি প্রায়শই সার্কিটের নকশায় দুর্দান্ত নেতিবাচক প্রভাব নিয়ে আসে। গর্তের পরজীবী প্রভাব দ্বারা সৃষ্ট বিরূপ প্রভাবগুলি হ্রাস করার জন্য, নকশাটি যতদূর সম্ভব হতে পারে:
ব্যয় এবং সংকেত মানের দুটি দিক থেকে, ভায়া আকারের একটি যুক্তিসঙ্গত আকার চয়ন করুন। যদি প্রয়োজন হয় তবে আপনি বিভিন্ন আকারের ভিআইএ ব্যবহার করার বিষয়টি বিবেচনা করতে পারেন, যেমন বিদ্যুৎ সরবরাহ বা গ্রাউন্ড ওয়্যার গর্তগুলির জন্য, আপনি প্রতিবন্ধকতা হ্রাস করতে বৃহত্তর আকার ব্যবহার করার বিষয়টি বিবেচনা করতে পারেন এবং সিগন্যাল ওয়্যারিংয়ের জন্য আপনি একটি ছোট ভায়া ব্যবহার করতে পারেন। অবশ্যই, ভিআইএর আকার হ্রাস হওয়ায়, সংশ্লিষ্ট ব্যয়ও বাড়বে
উপরে আলোচিত দুটি সূত্র উপসংহারে পৌঁছানো যেতে পারে যে একটি পাতলা পিসিবি বোর্ডের ব্যবহার ভিআইএর দুটি পরজীবী পরামিতি হ্রাস করার পক্ষে উপযুক্ত
পিসিবি বোর্ডে সিগন্যাল ওয়্যারিং যতদূর সম্ভব পরিবর্তন করা উচিত নয়, অর্থাত্ অপ্রয়োজনীয় ভিআইএ ব্যবহার না করার চেষ্টা করুন।
ভিয়াস অবশ্যই বিদ্যুৎ সরবরাহ এবং মাটির পিনগুলিতে ড্রিল করতে হবে। পিন এবং ভায়াসের মধ্যে সীসা সংক্ষিপ্ত, আরও ভাল। সমতুল্য আনয়ন হ্রাস করতে একাধিক গর্ত সমান্তরালে ড্রিল করা যেতে পারে।
সিগন্যাল পরিবর্তনের মাধ্যমে সিগন্যাল পরিবর্তনের মাধ্যমে কিছু গ্রাউন্ডেড হোলের কাছে রাখুন সিগন্যালের নিকটতম লুপটি সরবরাহ করতে। এমনকি আপনি পিসিবি বোর্ডে কিছু অতিরিক্ত স্থল গর্ত রাখতে পারেন।
উচ্চ ঘনত্ব সহ উচ্চ গতির পিসিবি বোর্ডগুলির জন্য, আপনি মাইক্রো-হোলগুলি ব্যবহার করার বিষয়টি বিবেচনা করতে পারেন।