ʻO ka via kekahi o nā mea koʻikoʻi o ka PCB multi-layer, a ʻo ke kumukūʻai o ka wili ʻana maʻamau no ka 30% a 40% o ke kumukūʻai o ka papa PCB.E waiho wale, hiki ke kapa ʻia kēlā me kēia puka ma ka PCB he via.
ʻO ka manaʻo kumu o ka via:
Mai ka manaʻo o ka hana, hiki ke hoʻokaʻawale ʻia ka via i ʻelua mau ʻāpana: hoʻohana ʻia kekahi ma ke ʻano he pilina uila ma waena o nā papa, a hoʻohana ʻia kekahi ma ke ʻano he hoʻoponopono a hoʻonohonoho paha o ka mea.Inā mai ke kaʻina hana, ua māhele ʻia kēia mau lua i ʻekolu mau ʻāpana, ʻo ia hoʻi nā puka makapō, nā lua kanu a me nā lua.
Aia nā puka makapō ma luna a me lalo o ka papa kaapuni i pai ʻia a loaʻa kahi hohonu no ka hoʻopili ʻana i ka pōʻaiapuni o ka ʻili a me ka kaapuni i loko ma lalo, a ʻo ka hohonu o nā puka maʻamau ʻaʻole i ʻoi aku ma mua o kekahi ratio (aperture).
ʻO ka lua i kanu ʻia e pili ana i ka lua hoʻohui i loaʻa ma ka ʻaoʻao o loko o ka papa kaapuni i paʻi ʻia, ʻaʻole ia e hoʻonui i ka ʻili o ka papa.Aia nā ʻano puka ʻelua i luna ma ka ʻaoʻao o loko o ka papa kaapuni, i hoʻopau ʻia e ke kaʻina hana hole ma mua o ka lamination, a hiki ke uhi ʻia kekahi mau papa o loko i ka wā e hoʻokumu ʻia ai ka lua.
ʻO ke kolu o ka ʻano i kapa ʻia ʻo through-holes, e hele ana ma ka papa kaapuni holoʻokoʻa a hiki ke hoʻohana ʻia no ka hoʻokō ʻana i ka pilina kūloko a i ʻole he mau puka hoʻonohonoho hoʻonohonoho no nā ʻāpana.No ka mea ʻoi aku ka maʻalahi o ka puka ma ke kaʻina hana a ʻoi aku ka haʻahaʻa o ke kumukūʻai, hoʻohana ka hapa nui o nā papa kaapuni i paʻi ʻia, ma mua o nā lua ʻelua ma nā puka.ʻO nā puka ma lalo nei, me ka ʻole o nā ʻōlelo aʻoaʻo kūikawā, ua manaʻo ʻia ʻo ia ma nā puka.
Mai kahi manaʻo hoʻolālā, ʻo ka via ka mea nui i ʻelua ʻāpana, ʻo kekahi ka waena o ka lua wili, a ʻo kekahi ʻo ka wahi wili a puni ka lua wili.Hoʻoholo ka nui o kēia mau ʻāpana ʻelua i ka nui o ka via.
ʻIke loa, i ka hoʻolālā PCB kiʻekiʻe-kiʻekiʻe, makemake mau nā mea hoʻolālā i ka lua e like me ka liʻiliʻi e hiki ai, i hiki ke waiho ʻia ka nui o nā wahi uea, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka via, ʻoi aku ka liʻiliʻi o kāna capacitance parasitic, ʻoi aku ka maikaʻi. no ka holo kaapuni kiʻekiʻe.
Eia nō naʻe, ʻo ka hōʻemi ʻana o ka nui via e lawe mai i ka piʻi ʻana o nā kumukūʻai, a ʻaʻole hiki ke hoʻemi ʻia ka nui o ka lua no ka manawa pau ʻole, ua kaupalena ʻia e ka ʻenehana wili a me ka electroplating: ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka lua, ʻoi aku ka lōʻihi o ka wili ʻana, ʻoi aku ka maʻalahi. ʻo ka haʻalele ʻana mai ke kikowaena;Ke ʻoi aku ka hohonu o ka lua ma mua o 6 mau manawa o ke anawaena o ka lua, ʻaʻole hiki ke hōʻoia i hiki ke hoʻopaʻa ʻia ka pā o ka lua me ke keleawe.
No ka laʻana, inā ʻo 50Mil ka mānoanoa (ma ka hohonu o ka lua) o kahi papa PCB 6-layer maʻamau, a laila hiki i ka 8Mil ke anawaena wili liʻiliʻi i hiki i nā mea hana PCB ke hāʻawi ma lalo o nā kūlana maʻamau.Me ka hoʻomohala ʻana o ka ʻenehana hoʻoheheʻe laser, hiki ke liʻiliʻi a liʻiliʻi ka nui o ka wili, a ʻo ke anawaena o ka lua ma ke ʻano he liʻiliʻi a i ʻole like me 6Mils, ua kapa ʻia mākou he microholes.
Hoʻohana pinepine ʻia nā microhole i ka hoʻolālā HDI (high density interconnect structure), a hiki i ka ʻenehana microhole ke ʻae i ka lua e hoʻopololei pololei ʻia ma ka pā, e hoʻomaikaʻi nui i ka hana kaapuni a mālama i ka wahi uea.Hōʻike ʻia ka via ma ke ʻano he breakpoint o ka pau ʻana o ka impedance ma ka laina hoʻouna, e hōʻike ana i ka hōʻailona.ʻO ka maʻamau, ʻo ka impedance like o ka lua ma kahi o 12% haʻahaʻa ma mua o ka laina hoʻouna, no ka laʻana, e hoʻemi ʻia ka impedance o kahi laina hoʻouna 50 ohms e 6 ohms ke hele ʻo ia i loko o ka lua (ʻokoʻa a me ka nui o ka via, pili pū ka mānoanoa pā, ʻaʻole ka hoʻemi loa).
Eia nō naʻe, ʻo ka noʻonoʻo i hoʻokumu ʻia e ka impedance discontinuity via he mea liʻiliʻi loa ia, a ʻo kāna coefficient noʻonoʻo wale nō:
(44-50)/(44 + 50) = 0.06
ʻO nā pilikia e kū mai ana mai ka via ʻoi aku ka nui o ka hopena o ka capacitance parasitic a me ka inductance.
Via's Parasitic capacitance a me Inductance
Aia kahi capacitance stray parasitic i loko o ia iho.Inā ʻo D2 ka anawaena o ka ʻāpana kūʻai kūʻai kūʻai ma ka papa i waiho ʻia, ʻo D1 ke anawaena o ka papa solder, ʻo ka mānoanoa o ka papa PCB ʻo T, a ʻo ka dielectric mau o ka substrate he ε, ka capacitance parasitic o ka lua ma kahi o:
C=1.41εTD1/(D2-D1)
ʻO ka hopena nui o ka capacitance parasitic ma ke kaapuni ʻo ia ka hoʻolōʻihi i ka manawa piʻi o ka hōʻailona a hoʻemi i ka wikiwiki o ke kaapuni.
No ka laʻana, no ka PCB me ka mānoanoa o 50Mil, inā he 20Mil ke anawaena o ka pad (ke anawaena o ka lua wili he 10Mils) a he 40Mil ke anawaena o ka wahi kūʻai solder, a laila hiki iā mākou ke hoʻohālikelike i ka capacitance parasitic o ʻo ka via ma ke ʻano o luna:
C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.040-0.020)=0.31pF
ʻO ka nui o ka hoʻololi manawa piʻi i hana ʻia e kēia ʻāpana o ka capacitance ma kahi o:
T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.31x(50/2)=17.05ps
Hiki ke ʻike ʻia mai kēia mau waiwai ʻoiai ʻaʻole maopopo loa ka pono o ka lohi o ka piʻi ʻana e ka capacitance parasitic o kahi via hoʻokahi, inā hoʻohana pinepine ʻia ka via i ka laina e hoʻololi i waena o nā papa, e hoʻohana ʻia nā puka he nui. a e noonoo pono i ka manao.I ka hoʻolālā maoli, hiki ke hoʻemi ʻia ka capacitance parasitic ma ka hoʻonui ʻana i ka mamao ma waena o ka lua a me ka wahi keleawe (Anti-pad) a i ʻole ka hoʻemi ʻana i ke anawaena o ka pad.
I ka hoʻolālā ʻana o nā kaapuni kikohoʻe kiʻekiʻe, ʻoi aku ka nui o ka pōʻino i hana ʻia e ka inductance parasitic ma mua o ka mana o ka capacitance parasitic.E hoʻonāwaliwali kāna inductance inductance i ka hāʻawi ʻana o ka capacitor bypass a hoʻonāwaliwali i ka pono kānana o ka ʻōnaehana mana holoʻokoʻa.
Hiki iā mākou ke hoʻohana i kēia ʻano kumu hoʻohālikelike e helu wale i ka inductance parasitic o kahi hoʻohālikelike i loko o ka puka:
L=5.08h[ln(4h/d)+1]
Ma kahi o L e pili ana i ka inductance o via, h ka loa o via, a o d ke anawaena o ka puka waena.Hiki ke ʻike ʻia ma ke ʻano ʻano he liʻiliʻi ka hopena o ke anawaena o ka via i ka inductance, ʻoiai ʻo ka lōʻihi o ka via ka mea nui loa i ka inductance.Ke hoʻohana mau nei i ka laʻana i luna, hiki ke helu ʻia ka inductance out-of-hole e like me:
L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH
Inā he 1ns ka manawa piʻi o ka hōʻailona, a laila ʻo kona nui impedance like:
XL=πL/T10-90=3.19Ω
ʻAʻole hiki ke nānā ʻole ʻia kēlā impedance i ke alo o ke alapine kiʻekiʻe ma o, ʻo ia hoʻi, e hoʻomaopopo i ka capacitor bypass pono e hele i ʻelua mau puka i ka wā e hoʻopili ai i ka papa mana a me ka hoʻokumu ʻana, no laila e hoʻonui ʻia ka inductance parasitic o ka lua.
Pehea e hoʻohana ai i ka via?
Ma o ka nānā ʻana i luna o nā hiʻohiʻona parasitic o ka lua, hiki iā mākou ke ʻike i ka hoʻolālā PCB kiʻekiʻe, ʻike pinepine ʻia nā puka maʻalahi i nā hopena maikaʻi ʻole i ka hoʻolālā ʻana o ke kaapuni.I mea e hōʻemi ai i nā hopena maikaʻi ʻole i hoʻokumu ʻia e ka hopena parasitic o ka lua, hiki i ka hoʻolālā ke hiki i ka hiki:
Mai nā ʻano ʻelua o ke kumukūʻai a me ka maikaʻi o ka hōʻailona, e koho i ka nui kūpono o ka nui via.Inā pono, hiki iā ʻoe ke noʻonoʻo i ka hoʻohana ʻana i nā nui like ʻole o nā vias, e like me ka lako mana a i ʻole nā lua uea honua, hiki iā ʻoe ke noʻonoʻo i ka hoʻohana ʻana i ka nui nui e hoʻemi i ka impedance, a no ka wili hōʻailona, hiki iā ʻoe ke hoʻohana i kahi liʻiliʻi ma o.ʻOiaʻiʻo, i ka emi ʻana o ka nui o ka via, e hoʻonui pū ʻia ke kumukūʻai pili
Hiki ke hoʻoholo ʻia nā ʻōkuhi ʻelua i kūkākūkā ʻia ma luna nei ʻo ka hoʻohana ʻana i kahi papa PCB ʻoi aku ka maikaʻi e hōʻemi i nā ʻāpana parasitic ʻelua o ka via.
ʻAʻole pono e hoʻololi ʻia ka wili hōʻailona ma ka papa PCB e like me ka hiki, ʻo ia hoʻi, e hoʻāʻo e hoʻohana i nā vias pono ʻole.
Pono e wili ʻia ʻo Vias i loko o nā pine o ka lako mana a me ka lepo.ʻO ka pōkole ke alakaʻi ma waena o nā pine a me nā vias, ʻoi aku ka maikaʻi.Hiki ke wili ʻia nā lua he nui e hoʻemi i ka inductance like.
E kau i kekahi mau puka i hoʻopaʻa ʻia ma kahi kokoke i nā puka puka o ka hoʻololi hōʻailona e hāʻawi i ka loop kokoke loa no ka hōʻailona.Hiki iā ʻoe ke kau i kekahi mau lua lepo nui ma ka papa PCB.
No nā papa PCB kiʻekiʻe me ke kiʻekiʻe kiʻekiʻe, hiki iā ʻoe ke noʻonoʻo e hoʻohana i nā micro-hole.