Ang Via usa sa hinungdanon nga mga sangkap sa multi-layer PCB, ug ang gasto sa pag-drill sa kasagaran mga account alang sa 30% hangtod 40% sa gasto sa PCB board. Sa yanong pagkasulti, ang matag lungag sa PCB mahimong tawgon nga usa ka Via.
Ang sukaranang konsepto sa Via:
Gikan sa punto sa pag-function, ang Via mahimong bahinon sa duha nga mga kategorya: ang usa gigamit ingon usa ka koneksyon sa elektrikal taliwala sa mga sapaw, ug ang lain gigamit ingon usa ka pag-ayo sa aparato. Kung gikan sa proseso, kini nga mga lungag sa kinatibuk-an gibahin sa tulo nga mga kategorya, nga mao ang mga bulag nga mga lungag, gilubong nga mga lungag ug pinaagi sa mga lungag.
Ang mga bulag nga mga lungag nahimutang sa ibabaw ug sa ilawom nga mga ibabaw sa giimprinta nga sirkito nga board ug adunay usa ka lawom nga giladmon alang sa koneksyon sa agianan sa sirkito ug sa sulod nga circuit sa kasagaran, ug ang giladmon sa mga lungag dili molapas sa usa ka ratio (aperture).
Ang gilubong nga lungag nagtumong sa lungag sa koneksyon nga nahimutang sa sulud nga layer sa giimprinta nga sirkito nga board, nga wala molungtad sa nawong sa board. Ang labaw sa duha nga mga matang sa mga lungag nahimutang sa sulud nga layer sa circuit board, nga nahuman sa proseso sa paghulga sa lungag sa wala pa ang pagbag-o sa panahon sa pagporma sa lungag sa lungag.
Ang ikatulo nga tipo gitawag nga mga lungag, nga moagi sa tibuuk nga board sa sirkito ug mahimong magamit aron makab-ot ang internal interconnection o ingon nga mga lungag sa pagpahimutang sa pag-install. Tungod kay ang lungag mas dali nga makab-ot sa proseso ug ang gasto mas ubos, ang kadaghanan sa giimprinta nga mga tabla sa sirkito gigamit kini, imbis sa duha pinaagi sa mga lungag. Ang mosunud nga mga lungag, nga wala'y espesyal nga mga panudlo, giisip nga pinaagi sa mga lungag.
Gikan sa usa ka punto sa disenyo, ang usa ka via sa panguna nga gilangkuban sa duha ka bahin, ang usa mao ang tunga sa lungag sa pag-drill, ug ang lain mao ang welding pad sa palibot sa lungag sa drill. Ang gidak-on niining duha ka mga bahin ang nagtino sa gidak-on sa Via.
Dayag nga, sa high-speed, high-density PCB nga laraw, ang mga tigdesinyo kanunay nga gusto ang lungag kutob sa mahimo, mao nga ang labi pa nga wanang sa VIA, labi ka labi ka kusog nga coracuit sa parasitiko.
Bisan pa, ang pagkunhod sa gidak-on sa VIA nagdala usab usa ka pagtaas sa mga gasto, ug ang gidak-on sa lungag dili mahimong pagkunhod sa teknolohiya, labi ka maayo ang pag-drill, labi ka dali nga mahilayo gikan sa sentro; Kung ang giladmon sa lungag labaw pa sa 6 nga beses ang diametro sa lungag, imposible nga masiguro nga ang dingding sa lungag mahimong parehas nga gapuson sa tumbaga.
Sama pananglit, kung ang gibag-on (pinaagi sa giladmon sa lungag) sa usa ka normal nga 6-layer PCB board mao ang 50mil, unya ang minimum nga drill diameter nga ang mga tiggama sa PCB mahimong makaabut sa ilalum sa normal nga mga kondisyon mahimo ra nga makaabut sa ilalum sa normal nga mga kondisyon Uban sa pag-uswag sa teknolohiya sa pag-drill sa laser, ang gidak-on sa pag-drill mahimo usab nga gamay ug gamay, ug ang diametro sa lungag sa kasagaran dili kaayo o katumbas sa 6mils, kami gitawag nga mga microholes.
Ang mga micrhoholes kanunay nga gigamit sa HDI (taas nga density interconnect nga disenyo) nga disenyo, ug ang teknolohiya sa microhole mahimong magtugot sa lungag nga direkta nga na-drill sa pad, nga nagpalambo sa pasundayag sa sirkito ug makatipig sa wiring wanang. Ang VIA makita ingon usa ka pagpahunong sa impedance discontinuity sa linya sa transmission, hinungdan sa usa ka salamin sa signal. Kasagaran, ang katumbas nga impedance sa lungag mga 12% nga mas ubos kaysa sa transmission line nga pagkunhod sa usa ka 50 ohms transmission nga adunay kalabutan sa lungag, dili usab usa ka hingpit nga pagkunhod).
Bisan pa, ang pagpamalandong nga gipahinabo sa impedance discontinuity pinaagi sa tinuud gamay ra, ug ang koepisyent sa pagpamalandong mao ra:
(44-50) / (44 + 50) = 0.06
Ang mga problema nga naggikan sa Via labi nga nagkonsentrar sa mga epekto sa parasitiko nga kapasidad ug induksan.
VIA'S PARASITIC CAPACIANCE AND Inducance
Adunay usa ka parasitiko nga stray cabacitance sa iyang kaugalingon. Kung ang diametro sa pagbatok sa Solder Stone sa Layer Layer mao ang D2, ang diametro sa Solder Pad D1, ang gibag-on sa PCB board sa substrate mao ang:
C = 1.41εtd1 / (D2-D1)
Ang nag-unang epekto sa curacitance sa parasitiko sa sirkito mao ang pagpadayon sa oras sa pagtaas sa signal ug pagkunhod sa katulin sa circuit.
Sama pananglit, alang sa usa ka PCB nga adunay gibag-on nga 50mil, kung ang diametro sa PADS 20mil (ang diamal sa Crader Caracitance sa VIA sa ibabaw nga pormula:
C = 1.41x4.4x0.050x0.020 / (0.040-0.020) = 0.31PF
Ang kantidad sa pagbag-o sa oras sa pagbag-o nga gipahinabo sa kini nga bahin sa kapasidad hapit na:
T10-90 = 2.2C (Z0 / 2) = 2.2x0.31x (50/2) = 17.05ps
Kini makita gikan sa kini nga mga mithi nga bisan ang gamit sa pagtaas sa pagtaas sa usa ka parasitiko nga kapasidad sa usa ka Via dili kaayo klaro sa mga layer, ug daghang mga lungag ang gamiton. Sa tinuud nga laraw, ang capacance sa parasitiko mahimong maminusan pinaagi sa pagdugang sa distansya tali sa lungag ug sa lugar nga tumbaga (anti-pad) o pagkunhod sa diameter sa pad.
Sa laraw sa mga high-speed digital circuit, ang kadaot nga gipahinabo sa parasitiko nga induksiya kanunay nga labi ka dako sa impluwensya sa pag-impluwensya sa pag-impluwensya sa pag-impluwensya sa impluwensya sa parasitiko nga kapasidad. Ang serye sa parasitiko niini nga serye sa induksion makapahuyang sa kontribusyon sa capacitor sa Bypass ug makapahuyang sa pagka-epektibo sa pagsala sa tibuuk nga sistema sa kuryente.
Mahimo naton gamiton ang mosunud nga pormula sa empatiya aron ma-calculate ang parasitiko nga indityo sa usa ka pag-abut sa lungag:
L = 5.08h [ln (4h / d) +1]
Asa ang mga gipasabut sa inductance sa Via, ang H mao ang gitas-on sa Via, ug D mao ang diametro sa sentro nga lungag. Kini makita gikan sa pormula nga ang diametro sa Via adunay gamay nga impluwensya sa indityo, samtang ang gitas-on sa Via adunay labing dakong impluwensya sa indityo. Nagpadayon gihapon ang panig-ingnan sa taas, ang out-hole inductance mahimong makalkula ingon:
L = 5.08x0.050 [ln (4x0.050 / 0.010) +1] = 1.015nh
Kung ang oras sa pagtaas sa signal mao ang 1Ns, unya ang katumbas nga gidak-on sa importance niini:
Xl = πl / t10-90 = 3.19ω
Ang ingon nga impedance dili mahimong ibaliwala sa presensya sa taas nga frequency sa karon, sa partikular, timan-i nga ang capacitor sa bypass kinahanglan nga moagi sa duha ka mga lungag nga nagkonektar sa lungag sa lungag.
Giunsa Paggamit ang Via?
Pinaagi sa pag-analisar sa ibabaw sa mga parasitiko nga kinaiya sa lungag, makita naton nga sa high-speed nga disenyo sa PCB, nga ingon yano nga mga lungag kanunay nga nagdala sa laraw sa sirkito. Aron makunhuran ang mga dili maayo nga mga epekto tungod sa parasitiko nga epekto sa lungag, ang laraw mahimo kutob sa mahimo:
Gikan sa duha ka aspeto sa kalidad sa gasto ug signal, pagpili usa ka makatarunganon nga gidak-on sa gidak-on sa VIA. Kung kinahanglan, mahimo nimong hunahunaon ang paggamit sa lainlaing mga gidak-on sa vias, sama sa mga lungag sa kuryente o mga lungag sa kurtis, mahimo nimong hunahunaon ang usa ka mas dako nga gidak-on aron makunhuran ang impedane aron makunhuran ang impedane aron makunhuran ang impedane aron makunhuran ang impean, ug alang sa mga kable nga nagpakunhod, mahimo nimong gamiton ang usa ka gamay nga via. Siyempre, ingon nga ang kadak-an sa VIA mikunhod, ang katugbang nga gasto magdugang usab
Ang duha nga pormula nga gihisgutan sa ibabaw mahimong makahinapos nga ang paggamit sa usa ka nipis nga PCB board mao ang pag-ayo sa pagkunhod sa duha nga parasitiko nga mga parameter sa Via
Ang signal nga mga kable sa PCB board kinahanglan nga dili mausab kutob sa mahimo, kana mao, sulayi nga dili gamiton ang dili kinahanglan nga vias.
Ang vias kinahanglan nga pag-drill sa mga lagdok sa suplay sa kuryente ug sa yuta. Ang labi ka labi ka hinungdan sa taliwala sa mga lagdok ug vias, labi ka maayo. Daghang mga lungag ang mahimong pag-inom sa managsama aron makunhuran ang katumbas nga inductance.
Ibutang ang pipila nga gitagoan pinaagi sa mga lungag nga duol sa mga lungag sa pagbag-o sa signal aron mahatagan ang labing duol nga loop alang sa signal. Mahimo ka usab nga ibutang ang daghang mga lungag sa yuta sa PCB board.
Alang sa taas nga tulin nga PCB nga PCB nga adunay taas nga density, mahimo nimong hunahunaon ang paggamit sa mga micro-hole.