аркылуу көп катмарлуу ПХБ маанилүү компоненттеринин бири болуп саналат, жана бургулоо наркы, адатта, PCB башкармалыгынын наркынын 30% 40% түзөт.Жөнөкөй сөз менен айтканда, ПХБдагы ар бир тешикти via деп атоого болот.
аркылуу негизги түшүнүк:
Функциянын көз карашы боюнча, via эки категорияга бөлүнөт: бири катмарлар ортосундагы электр байланышы катары колдонулат, ал эми экинчиси аппаратты бекитүү же жайгаштыруу катары колдонулат.Эгерде процесстин натыйжасында бул тешиктер жалпысынан үч категорияга бөлүнөт, атап айтканда, сокур тешиктер, көмүлгөн тешиктер жана тешиктер аркылуу.
Сокур тешиктер басма схемасынын үстүңкү жана астыңкы беттеринде жайгашып, беттик схема менен төмөнкү ички схеманы туташтыруу үчүн белгилүү бир тереңдикке ээ, ал эми тешиктердин тереңдиги адатта белгилүү бир катыштан (апертура) ашпайт.
Көмүлгөн тешик тактанын бетине жайылбаган, басма схемасынын ички катмарында жайгашкан байланыш тешигин билдирет.Жогорудагы эки типтеги тешиктер схеманын ички катмарында жайгашкан, ал ламинациядан мурун тешиктерди калыптоо процесси менен аяктайт жана тешик пайда болгон учурда бир нече ички катмарлар бири-бирине капталышы мүмкүн.
Үчүнчү түрү бүт схемалык такта аркылуу өтүүчү тешикчелер деп аталат жана ички өз ара байланышка же компоненттерди орнотуу үчүн позициялоо тешиктери катары колдонулушу мүмкүн.Процесстин жүрүшүндө тешикке жетүү оңой жана баасы төмөн болгондуктан, басма схемалардын басымдуу көпчүлүгү аны башка эки тешикче эмес, колдонушат.Төмөнкү тешиктер, атайын көрсөтмөсү жок, тешиктер аркылуу деп эсептелет.
Дизайн көз карашынан алганда, via негизинен эки бөлүктөн турат, бири бургулоочу тешиктин ортосу, экинчиси бургулоо тешикинин айланасындагы ширетүүчү аянтча.Бул эки бөлүктүн өлчөмү via өлчөмүн аныктайт.
Албетте, жогорку ылдамдыктагы, жогорку тыгыздыктагы PCB дизайнында дизайнерлер ар дайым тешиктин мүмкүн болушунча кичине болушун каалашат, андыктан көбүрөөк зымдар мейкиндиги калтырылышы мүмкүн, андан тышкары, канал канчалык аз болсо, өзүнүн мите сыйымдуулугу кичине, ылайыктуу жогорку ылдамдыктагы схемалар үчүн.
Бирок, жолдун көлөмүн азайтуу, ошондой эле чыгымдардын өсүшүнө алып келет, ал эми тешиктин өлчөмүн чексиз кыскартуу мүмкүн эмес, ал бургулоо жана электропластика технологиясы менен чектелген: тешик канчалык кичине болсо, бургулоо ошончолук жеңил болот. борбордон четтөө;Тешиктин тереңдиги тешиктин диаметринен 6 эсе көп болгондо, тешиктин дубалын жез менен бир калыпта жабууну камсыз кылуу мүмкүн эмес.
Мисалы, кадимки 6 катмарлуу ПХБ тактасынын калыңдыгы (тешик тереңдиги аркылуу) 50 миль болсо, анда PCB өндүрүүчүлөр кадимки шарттарда камсыз кыла турган минималдуу бургулоо диаметри 8 миллионго гана жетиши мүмкүн.лазердик бургулоо технологиясын иштеп чыгуу менен, бургулоо көлөмү да кичирээк жана кичине болушу мүмкүн, ал эми тешиктин диаметри жалпысынан 6Mils кем же барабар, биз microholes деп аталат.
Микро тешиктер көбүнчө HDI (жогорку тыгыздыктагы өз ара байланыш түзүмү) дизайнында колдонулат жана микро тешиктер технологиясы тешикти түздөн-түз аянтка бургулоого мүмкүндүк берет, бул схеманын иштешин бир топ жакшыртат жана зымдар мейкиндигин үнөмдөйт.Via өткөргүч линиясында импеданстын үзгүлтүккө учуроо чекити катары пайда болуп, сигналдын чагылышын пайда кылат.Жалпысынан, тешиктин эквиваленттүү импедансы өткөргүч линиясынан болжол менен 12% төмөн, мисалы, 50 Ом өткөргүч линиясынын импедансы тешиктен өткөндө 6 Омго азаят (тактап айтканда, өткөргүчтүн өлчөмү, пластинанын калыңдыгы да байланыштуу, абсолюттук кыскартуу эмес).
Бирок, аркылуу импеданстын үзгүлтүккө учураган чагылуусу чындыгында өтө аз жана анын чагылдыруу коэффициенти бир гана:
(44-50)/(44+50) = 0,06
Viaдан келип чыккан көйгөйлөр мителик сыйымдуулуктун жана индуктивдүүлүктүн таасирине көбүрөөк топтолгон.
Via паразиттик сыйымдуулугу жана индуктивдүүлүгү
Аркычтын өзүндө мителик адашкан сыйымдуулук бар.Эгерде төшөлгөн катмардагы ширетүү каршылык зонасынын диаметри D2 болсо, ширетүүчү аянтчанын диаметри D1, ПХБ тактасынын калыңдыгы T жана субстраттын диэлектрдик туруктуулугу ε болсо, тешиктин мите сыйымдуулугу. болжол менен:
C=1,41εTD1/(D2-D1)
Паразиттик сыйымдуулуктун чынжырга негизги таасири сигналдын көтөрүлүү убактысын узартуу жана чынжырдын ылдамдыгын азайтуу болуп саналат.
Мисалы, калыңдыгы 50Мил болгон ПХБ үчүн, эгерде өтмөктүн диаметри 20Мил (бургулоо тешикинин диаметри 10Мил) жана ширетүүчү каршылык зонасынын диаметри 40Mil болсо, анда биз паразиттик сыйымдуулукту болжолдой алабыз. жогорудагы формула боюнча:
C=1,41x4,4x0,050x0,020/(0,040-0,020)=0,31пФ
Сыйымдуулуктун бул бөлүгү менен шартталган көтөрүлүү убактысынын өзгөрүү көлөмү болжол менен:
T10-90=2,2C(Z0/2)=2,2x0,31x(50/2)=17,05сек.
Бул маанилерден көрүнүп тургандай, бир Viaнын мите сыйымдуулугунан улам көтөрүлүү кечиктирилишинин пайдалуулугу анча деле ачык болбосо да, катмарлар арасында которулуу үчүн линияда via бир нече жолу колдонулса, бир нече тешиктер колдонулат, жана дизайн кылдаттык менен каралышы керек.Чыныгы долбоордо, мите сыйымдуулугу тешик менен жез аянтынын ортосундагы аралыкты көбөйтүү (Анти-под) же аянтчанын диаметрин азайтуу аркылуу азайтылышы мүмкүн.
Жогорку ылдамдыктагы санариптик схемаларды долбоорлоодо паразиттик индуктивдүүлүктүн зыяны көбүнчө мите сыйымдуулуктун таасиринен көбүрөөк болот.Анын паразиттик катар индуктивдүүлүгү айланып өтүүчү конденсатордун салымын алсыратат жана бүт энергия тутумунун чыпкалоо натыйжалуулугун алсыратат.
Биз төмөнкү эмпирикалык формуланы колдонсок болот:
L=5,08с[ln(4с/к)+1]
Бул жерде L via индуктивдүүлүгүн билдирет, h - viaнын узундугу, ал эми d - борбордук тешиктин диаметри.Формуладан көрүнүп тургандай, линиянын диаметри индуктивдүүлүккө аз таасир этет, ал эми линиянын узундугу индуктивдүүлүккө эң чоң таасир этет.Жогорудагы мисалды колдонуп, тешиктен чыккан индуктивдүүлүктү төмөнкүчө эсептөөгө болот:
L=5,08x0,050[ln(4x0,050/0,010)+1]=1,015нН
Эгерде сигналдын көтөрүлүү убактысы 1нс болсо, анда анын эквиваленттүү импеданс өлчөмү:
XL=πL/T10-90=3,19Ω
Мындай импеданс аркылуу жогорку жыштыктагы токтун катышуусу менен четке кагуу мүмкүн эмес, атап айтканда, тешиктин мите индуктивдүүлүгү көбөйөт, ошондуктан, айланып өтүүчү конденсатор электр катмарын жана калыптандыруу туташтырууда эки тешик аркылуу өтүшү керек экенин белгилей кетүү керек.
аркылуу кантип колдонсо болот?
Тешиктин мите мүнөздөмөлөрүн жогорудагы талдоо аркылуу, биз жогорку ылдамдыктагы PCB дизайнында жөнөкөй көрүнгөн тешиктер көбүнчө схеманын дизайнына чоң терс таасирлерди алып келерин көрө алабыз.тешиктин мите таасири менен шартталган терс таасирин азайтуу үчүн, дизайн мүмкүн болушунча алыс болушу мүмкүн:
Наркы жана сигналдын сапатынын эки аспектисинен, аркылуу өлчөмдүн акылга сыярлык өлчөмүн тандаңыз.Зарыл болсо, ар кандай өлчөмдөгү viasтарды, мисалы, электр менен камсыздоо же жер зым тешиктери үчүн, импедансты азайтуу үчүн чоңураак өлчөмдү, ал эми сигнал зымдары үчүн кичирээк аркылуу колдонсоңуз болот.Албетте, мейкиндиктин көлөмү азайган сайын, тиешелүү чыгым да көбөйөт
Жогоруда талкууланган эки формула ичке PCB тактасын колдонуу аркылуу эки мите параметрин азайтуу үчүн жагымдуу болот деген тыянак чыгарууга болот.
PCB тактасындагы сигнал зымдарын мүмкүн болушунча өзгөртпөө керек, башкача айтканда, керексиз vias колдонбоого аракет кылыңыз.
Vias электр менен камсыз кылуу жана жерге төөнөгүчтөрдү бургулоо керек.Пикирлер менен тиштердин ортосундагы коргошун канчалык кыска болсо, ошончолук жакшы.Эквиваленттүү индуктивдүүлүктү азайтуу үчүн бир нече тешиктерди параллелдүү бургулоого болот.
Сигнал үчүн эң жакын циклди камсыз кылуу үчүн сигналды өзгөртүү тешиктеринин жанына бир нече жерге негизделген тешиктерди коюңуз.Сиз PCB тактасына бир нече ашыкча жер тешиктерин жайгаштырсаңыз болот.
Жогорку тыгыздыктагы жогорку ылдамдыктагы ПХБ такталары үчүн сиз микро тешиктерди колдонууну ойлонсоңуз болот.