Via a se youn nan eleman enpòtan yo nan PCB milti-kouch, ak pri a nan perçage anjeneral konte pou 30% a 40% nan pri a nan PCB tablo.Senpleman mete, chak twou sou PCB a ka rele yon via.
Konsèp debaz la nan via a:
Soti nan pwen de vi nan fonksyon, via a ka divize an de kategori: youn se itilize kòm yon koneksyon elektrik ant kouch yo, ak lòt la se itilize kòm yon fikse oswa pwezante nan aparèy la.Si nan pwosesis la, twou sa yo jeneralman divize an twa kategori, sètadi twou avèg, twou antere l 'ak nan twou.
Twou avèg yo sitiye sou sifas anwo ak anba nan tablo sikwi enprime a epi yo gen yon pwofondè sèten pou koneksyon an nan kous la sifas ak kous la enteryè anba a, ak pwofondè nan twou yo anjeneral pa depase yon rapò sèten (ouvèti).
Twou a antere l 'refere a twou a koneksyon ki sitiye nan kouch enteryè a nan tablo a sikwi enprime, ki pa pwolonje nan sifas la nan tablo a.De kalite twou ki anwo yo sitiye nan kouch enteryè a nan tablo sikwi a, ki se ranpli pa pwosesis la bòdi nan twou anvan laminasyon, ak plizyè kouch enteryè ka sipèpoze pandan fòmasyon nan twou a.
Twazyèm kalite a rele nan twou, ki pase nan tout tablo sikwi a epi yo ka itilize pou reyalize entèkoneksyon entèn oswa kòm twou pwezante enstalasyon pou konpozan.Paske nan twou a se pi fasil reyalize nan pwosesis la ak pri a se pi ba, a vas majorite nan tablo sikwi enprime itilize li, olye ke de lòt twou yo.Twou sa yo, san enstriksyon espesyal, yo konsidere kòm twou atravè.
Soti nan yon pwen de vi konsepsyon, yon via se sitou ki konpoze de de pati, youn se mitan an nan twou a perçage, ak lòt la se zòn nan pad soude alantou twou a perçage.Gwosè de pati sa yo detèmine gwosè via.
Li evidan, nan gwo vitès, gwo dansite PCB konsepsyon, konsèpteur yo toujou vle twou a pi piti ke posib, se konsa ke plis espas fil elektrik ka kite, anplis, pi piti a via a, pwòp kapasite parazit li yo pi piti, pi apwopriye. pou sikui gwo vitès.
Sepandan, rediksyon an nan gwosè a via tou pote sou yon ogmantasyon nan depans yo, ak gwosè a nan twou a pa ka redwi endefiniman, li limite pa perçage ak teknoloji galvanoplastie: pi piti twou a, pi long la perçage pran, pi fasil la li. se devye de sant la;Lè pwofondè twou a se plis pase 6 fwa dyamèt twou a, li enposib asire ke miray twou a ka inifòm plake ak kwiv.
Pou egzanp, si epesè (atravè pwofondè twou) nan yon tablo PCB nòmal 6-kouch se 50Mil, Lè sa a, dyamèt perçage minimòm ke manifaktirè PCB ka bay nan kondisyon nòmal ka sèlman rive nan 8Mil.Ak devlopman nan teknoloji perçage lazè, gwosè a nan perçage a kapab tou pi piti ak pi piti, ak dyamèt twou a se jeneralman mwens pase oswa egal a 6Mils, nou yo rele microholes.
Mikwotwo yo souvan itilize nan konsepsyon HDI (estrikti entèrkonèksyon segondè dansite), ak teknoloji microhole ka pèmèt twou a dwe dirèkteman komanse fouye sou pad la, ki anpil amelyore pèfòmans sikwi a epi sove espas fil elektrik la.Via a parèt kòm yon pwen rupture nan diskontinuite enpedans sou liy transmisyon an, sa ki lakòz yon refleksyon nan siyal la.Anjeneral, enpedans ekivalan nan twou a se apeprè 12% pi ba pase liy transmisyon an, pou egzanp, enpedans yon liy transmisyon 50 ohms ap redwi pa 6 ohm lè li pase nan twou a (espesyalman ak gwosè via a, epesè plak la tou ki gen rapò, pa yon rediksyon absoli).
Sepandan, refleksyon ki te koze pa discontinuity enpedans via se aktyèlman piti anpil, ak koyefisyan refleksyon li se sèlman:
(44-50)/(44 + 50) = 0.06
Pwoblèm ki rive nan via a plis konsantre sou efè parazit kapasite ak inductance.
Via a Parazit kapasite ak Inductance
Gen yon kapasite parazit ki pèdi nan via nan tèt li.Si dyamèt zòn rezistans soude a sou kouch la mete a se D2, dyamèt pad la soude se D1, epesè tablo PCB la se T, ak konstan dielectric substra a se ε, kapasite parazit nan twou a. se apeprè:
C=1.41εTD1/(D2-D1)
Efè prensipal la nan kapasite parazit la sou kous la se prolonje tan an monte nan siyal la epi redwi vitès la nan kous la.
Pou egzanp, pou yon PCB ak yon epesè 50Mil, si dyamèt la nan pad la via se 20Mil (dyamèt la nan twou a perçage se 10Mils) ak dyamèt la nan zòn nan rezistans soude se 40Mil, Lè sa a, nou ka apwoksimatif nan kapasite parazit nan atravè fòmil ki anwo a:
C = 1.41x4.4x0.050x0.020/(0.040-0.020) = 0.31pF
Kantite chanjman tan ogmantasyon ki te koze pa pati sa a nan kapasite a se apeprè:
T10-90 = 2.2C (Z0/2) = 2.2x0.31x (50/2) = 17.05ps
Li ka wè nan valè sa yo ke byenke sèvis piblik la nan reta a monte ki te koze pa kapasite nan parazit nan yon sèl via se pa trè evidan, si se via a itilize plizyè fwa nan liy lan chanje ant kouch, twou miltip yo pral itilize, ak konsepsyon an ta dwe ak anpil atansyon konsidere.Nan konsepsyon aktyèl la, kapasite parazit la ka redwi lè yo ogmante distans ki genyen ant twou a ak zòn kwiv la (Anti-pad) oswa diminye dyamèt pad la.
Nan desen an nan gwo vitès sikui dijital, mal la ki te koze pa inductance parazit la souvan pi gran pase enfliyans nan kapasite parazit la.Inductance seri parazit li yo pral febli kontribisyon kondansateur kontoune a ak febli efikasite filtraj tout sistèm pouvwa a.
Nou ka itilize fòmil anpirik sa a pou tou senpleman kalkile enduktans parazit nan yon apwoksimasyon nan twou:
L=5.08h[ln(4h/d)+1]
Ki kote L refere a inductance nan via, h se longè via, ak d se dyamèt twou santral la.Li ka wè nan fòmil la ke dyamèt la nan via a gen ti enfliyans sou enduktans la, pandan y ap longè a nan via a gen pi gwo enfliyans sou enduktans la.Toujou itilize egzanp ki pi wo a, enduktans ki soti nan twou a ka kalkile jan:
L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH
Si tan an monte nan siyal la se 1ns, Lè sa a, gwosè enpedans ekivalan li yo se:
XL = πL / T10-90 = 3.19Ω
Enpedans sa yo pa ka inyore nan prezans segondè-frekans aktyèl nan, an patikilye, sonje ke kondansateur a kontoune bezwen pase nan de twou lè konekte kouch pouvwa a ak fòmasyon an, se konsa ke enduktans nan parazit nan twou a pral miltipliye.
Ki jan yo sèvi ak via a?
Atravè analiz ki anwo a nan karakteristik sa yo parazit nan twou a, nou ka wè ke nan konsepsyon PCB gwo vitès, twou w pèdi senp souvan pote gwo efè negatif nan konsepsyon an nan kous la.Yo nan lòd yo diminye efè negatif ki te koze pa efè parazit twou a, konsepsyon an ka osi lwen ke posib:
Soti nan de aspè yo nan pri ak bon jan kalite siyal, chwazi yon gwosè rezonab nan gwosè a via.Si sa nesesè, ou ka konsidere lè l sèvi avèk diferan gwosè vias, tankou pou ekipman pou pouvwa oswa twou fil tè, ou ka konsidere lè l sèvi avèk yon gwosè pi gwo diminye enpedans la, ak pou fil elektrik siyal, ou ka itilize yon pi piti via.Natirèlman, kòm gwosè a nan via a diminye, pri ki koresponn lan ap ogmante tou
De fòmil yo diskite pi wo a ka konkli ke itilizasyon yon tablo PCB mens se fezab diminye de paramèt parazit yo nan via la.
Fil elektrik siyal la sou tablo PCB la pa ta dwe chanje osi lwen ke posib, sa vle di, eseye pa sèvi ak vias ki pa nesesè.
Vias yo dwe komanse fouye nan broch yo nan ekipman pou pouvwa a ak tè a.Pi kout la plon ant broch yo ak vias yo, pi bon an.Plizyè twou ka komanse fouye an paralèl pou diminye enduktans ekivalan a.
Mete kèk twou pasan ki chita tou pre twou pasaj chanjman siyal la pou bay bouk ki pi pre siyal la.Ou ka menm mete kèk twou tè depase sou tablo PCB la.
Pou gwo vitès tablo PCB ak dansite segondè, ou ka konsidere lè l sèvi avèk mikwo-twou.