Il-Via hija waħda mill-komponenti importanti tal-PCB b'ħafna saffi, u l-ispiża tat-tħaffir ġeneralment tammonta għal 30% sa 40% tal-ispiża tal-bord tal-PCB. Fi kliem sempliċi, kull toqba fuq il-PCB tista 'tissejjaħ Via.
Il-kunċett bażiku tal-via:
Mill-perspettiva tal-funzjoni, il-Via tista 'tinqasam f'żewġ kategoriji: waħda tintuża bħala konnessjoni elettrika bejn is-saffi, u l-oħra tintuża bħala ffissar jew pożizzjonament tal-apparat. Jekk mill-proċess, dawn it-toqob ġeneralment huma maqsuma fi tliet kategoriji, jiġifieri toqob għomja, toqob midfuna u permezz ta 'toqob.
Toqob għomja jinsabu fuq l-uċuħ ta 'fuq u ta' isfel tal-bord taċ-ċirkwit stampat u għandhom ċertu fond għall-konnessjoni taċ-ċirkwit tal-wiċċ u ċ-ċirkwit ta 'ġewwa ta' taħt, u l-fond tat-toqob ġeneralment ma jaqbiżx ċertu proporzjon (apertura).
It-toqba midfuna tirreferi għat-toqba tal-konnessjoni li tinsab fis-saff ta 'ġewwa taċ-ċirkwit stampat, li ma jestendix għall-wiċċ tal-bord. Iż-żewġ tipi ta 'toqob ta' hawn fuq jinsabu fis-saff ta 'ġewwa tal-bord taċ-ċirkwit, li jitlesta bil-proċess ta' l-iffurmar tat-toqob qabel il-laminazzjoni, u diversi saffi ta 'ġewwa jistgħu jiġu mkebba matul il-formazzjoni tat-toqba minn ġol-toqba.
It-tielet tip jissejjaħ toqob, li jgħaddu mill-bord taċ-ċirkwit kollu u jistgħu jintużaw biex tinkiseb interkonnessjoni interna jew bħala toqob ta 'pożizzjonament ta' installazzjoni għal komponenti. Minħabba li t-toqba permezz hija aktar faċli biex tinkiseb fil-proċess u l-ispiża hija inqas, il-maġġoranza l-kbira tal-bordijiet taċ-ċirkwiti stampati jużawha, aktar milli t-tnejn l-oħra permezz ta 'toqob. It-toqob li ġejjin, mingħajr struzzjonijiet speċjali, huma kkunsidrati bħala permezz ta 'toqob.
Mil-lat tad-disinn, Via hija magħmula prinċipalment minn żewġ partijiet, waħda hija n-nofs tat-toqba tat-tħaffir, u l-oħra hija ż-żona tal-kuxxinett tal-iwweldjar madwar it-toqba tat-tħaffir. Id-daqs ta 'dawn iż-żewġ partijiet jiddetermina d-daqs ta' Via.
Ovvjament, fid-disinn tal-PCB b'veloċità għolja, ta 'densità għolja, id-disinjaturi dejjem iridu t-toqba żgħira kemm jista' jkun, sabiex ikun jista 'jitħalla aktar spazju tal-wajers, barra minn hekk, l-iżgħar il-via, il-kapaċitanza parassita tagħha stess hija iżgħar, aktar adattata għal ċirkwiti b'veloċità għolja.
Madankollu, it-tnaqqis tad-daqs tal-VIA jġib ukoll żieda fl-ispejjeż, u d-daqs tat-toqba ma jistax jitnaqqas b'mod indefinit, huwa limitat bit-tħaffir u t-teknoloġija tal-elettroplazzjoni: iktar ikun żgħir it-toqba, iktar ikun it-tħaffir, iktar ikun faċli li tiddevja miċ-ċentru; Meta l-fond tat-toqba jkun aktar minn 6 darbiet id-dijametru tat-toqba, huwa impossibbli li jiġi żgurat li l-ħajt tat-toqba jista 'jkun indurat b'mod uniformi bir-ram.
Pereżempju, jekk il-ħxuna (permezz tal-fond tat-toqba) ta 'bord normali ta' 6 saffi PCB hija 50mil, allura d-dijametru minimu tat-tħaffir li l-manifatturi tal-PCB jistgħu jipprovdu f'kundizzjonijiet normali jistgħu jilħqu biss 8mil. Bl-iżvilupp tat-teknoloġija tat-tħaffir bil-lejżer, id-daqs tat-tħaffir jista 'jkun ukoll iżgħar u iżgħar, u d-dijametru tat-toqba ġeneralment huwa inqas minn jew daqs 6mils, aħna msejħa microholes.
Il-mikroholes spiss jintużaw fid-disinn HDI (struttura ta 'interkonnessjoni ta' densità għolja), u t-teknoloġija tal-microhole tista 'tippermetti li t-toqba tkun imtaqqba direttament fuq il-kuxxinett, li ttejjeb ħafna l-prestazzjoni taċ-ċirkwit u tiffranka l-ispazju tal-wajers. Il-Via tidher bħala punt ta ’waqfien ta’ waqfien ta ’impedenza fuq il-linja ta’ trasmissjoni, li jikkawża riflessjoni tas-sinjal. Ġeneralment, l-impedenza ekwivalenti tat-toqba hija madwar 12% inqas mil-linja ta 'trasmissjoni, pereżempju, l-impedenza ta' linja ta 'trasmissjoni ta' 50 ohm se titnaqqas b'6 ohms meta tgħaddi mit-toqba (speċifikament u d-daqs tal-Via, il-ħxuna tal-pjanċa hija wkoll relatata, mhux ukoll tnaqqis assolut).
Madankollu, ir-riflessjoni kkawżata mid-diskontinwità tal-impedenza permezz tal-fatt hija żgħira ħafna, u l-koeffiċjent ta 'riflessjoni tagħha huwa biss:
(44-50) / (44 + 50) = 0.06
Il-problemi li joħorġu mill-Via huma aktar ikkonċentrati fuq l-effetti tal-kapaċitanza parassitika u l-induttanza.
Via's Carasitic Capacitance and Inductance
Hemm kapaċitanza maqtugħa parassitika fil-permezz tagħha stess. Jekk id-dijametru taż-żona tar-reżistenza għall-istann fuq is-saff imqiegħed huwa D2, id-dijametru tal-kuxxinett tal-istann huwa D1, il-ħxuna tal-bord tal-PCB hija T, u l-kostanti dielettrika tas-sottostrat hija ε, il-kapaċitanza parassitika tat-toqba permezz ta 'permezz ta' toqba hija bejn wieħed u ieħor:
C = 1.41εtd1 / (d2-d1)
L-effett ewlieni tal-kapaċitanza parassitika fuq iċ-ċirkwit huwa li jtawwal il-ħin ta 'żieda tas-sinjal u jnaqqas il-veloċità taċ-ċirkwit.
Pereżempju, għal PCB bi ħxuna ta '50mil, jekk id-dijametru tal-kuxxinett huwa 20mil (id-dijametru tat-toqba tat-tħaffir huwa 10mils) u d-dijametru taż-żona tar-reżistenza tal-istann huwa 40mil, allura nistgħu approssimati l-kapaċitanza parassita tal-Via mill-formula ta' hawn fuq:
C = 1.41x4.4x0.050x0.020 / (0.040-0.020) = 0.31pf
L-ammont ta 'bidla fil-ħin ta' żieda kkawżata minn din il-parti tal-kapaċitanza huwa bejn wieħed u ieħor:
T10-90 = 2.2C (Z0 / 2) = 2.2x0.31x (50/2) = 17.05ps
Jista 'jidher minn dawn il-valuri li għalkemm l-utilità tad-dewmien ta' żieda kkawżata mill-kapaċitanza parassitika ta 'Via waħda mhix ovvja ħafna, jekk il-Via tintuża diversi drabi fil-linja biex taqleb bejn saffi, se jintużaw toqob multipli, u d-disinn għandu jkun ikkunsidrat bir-reqqa. Fid-disinn attwali, il-kapaċitanza parassitika tista 'titnaqqas billi tiżdied id-distanza bejn it-toqba u ż-żona tar-ram (anti-pad) jew tnaqqas id-dijametru tal-kuxxinett.
Fid-disinn ta 'ċirkwiti diġitali b'veloċità għolja, il-ħsara kkawżata mill-induttanza parassita hija ta' spiss ikbar mill-influwenza tal-kapaċitanza parassitika. L-induttanza tas-serje parassitika tagħha tiddgħajjef il-kontribuzzjoni tal-kapaċitatur tal-bypass u ddgħajjef l-effikaċja tal-filtrazzjoni tas-sistema tal-enerġija kollha.
Nistgħu nużaw il-formula empirika li ġejja biex sempliċement tikkalkula l-induttanza parassitika ta 'approssimazzjoni ta' toqba:
L = 5.08h [Ln (4H / D) +1]
Fejn L tirreferi għall-induttanza ta 'via, h huwa t-tul ta' via, u d huwa d-dijametru tat-toqba ċentrali. Jista 'jidher mill-formula li d-dijametru tal-VIA għandu ftit influwenza fuq l-induttanza, filwaqt li t-tul tal-VIA għandu l-akbar influwenza fuq l-induttanza. Xorta qed tuża l-eżempju ta 'hawn fuq, l-induttanza barra mit-toqba tista' tiġi kkalkulata bħala:
L = 5.08x0.050 [LN (4x0.050 / 0.010) +1] = 1.015NH
Jekk il-ħin tal-lok tas-sinjal huwa 1NS, allura d-daqs ta 'impedenza ekwivalenti tiegħu huwa:
Xl = πl / t10-90 = 3.19Ω
Tali impedenza ma tistax tiġi injorata fil-preżenza ta 'kurrent ta' frekwenza għolja permezz ta ', b'mod partikolari, innota li l-kapaċitatur tal-bypass jeħtieġ li jgħaddi minn żewġ toqob meta jgħaqqad is-saff tal-qawwa u l-formazzjoni, sabiex l-induttanza parassita tat-toqba tiġi mmultiplikata.
Kif tuża l-via?
Permezz tal-analiżi ta 'hawn fuq tal-karatteristiċi parassitiċi tat-toqba, nistgħu naraw li fid-disinn tal-PCB b'veloċità għolja, toqob apparentement sempliċi ħafna drabi jġibu effetti negattivi kbar għad-disinn taċ-ċirkwit. Sabiex jitnaqqsu l-effetti ħżiena kkawżati mill-effett parassitiku tat-toqba, id-disinn jista 'jkun kemm jista' jkun:
Miż-żewġ aspetti tal-kost u l-kwalità tas-sinjal, agħżel daqs raġonevoli tad-daqs tal-VIA. Jekk meħtieġ, tista 'tikkunsidra li tuża daqsijiet differenti ta' Vias, bħal għal provvista ta 'enerġija jew toqob tal-wajer tal-art, tista' tikkunsidra li tuża daqs ikbar biex tnaqqas l-impedenza, u għall-wajers tas-sinjal, tista 'tuża VIA iżgħar. Dażgur, hekk kif id-daqs tal-via jonqos, l-ispiża korrispondenti tiżdied ukoll
Iż-żewġ formuli diskussi hawn fuq jistgħu jiġu konklużi li l-użu ta 'bord tal-PCB irqaq huwa li jwassal għat-tnaqqis taż-żewġ parametri parassitiċi tal-Via
Il-wajers tas-sinjal fuq il-bord tal-PCB m'għandhomx jinbidlu kemm jista 'jkun, jiġifieri, ipprova ma tużax VIAs bla bżonn.
Vias għandu jittaqqab fil-pinnijiet tal-provvista tal-enerġija u l-art. Iktar iqsar iċ-ċomb bejn il-pinnijiet u l-vias, aħjar. Toqob multipli jistgħu jittaqqbu b'mod parallel biex titnaqqas l-induttanza ekwivalenti.
Poġġi xi toqob ibbażati fuq il-bażi ħdejn it-toqob tal-bidla tas-sinjal biex tipprovdi l-eqreb linja għas-sinjal. Tista 'anki tpoġġi xi toqob ta' l-art żejda fuq il-bord tal-PCB.
Għal bordijiet tal-PCB b'veloċità għolja b'densità għolja, tista 'tikkunsidra li tuża mikro-toqob.