Il-via hija waħda mill-komponenti importanti tal-PCB b'ħafna saffi, u l-ispiża tat-tħaffir normalment 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:
Mil-lat tal-funzjoni, il-via tista 'tinqasam f'żewġ kategoriji: waħda tintuża bħala konnessjoni elettrika bejn is-saffi, u l-oħra tintuża bħala iffissar jew pożizzjonar tal-apparat.Jekk mill-proċess, dawn it-toqob huma ġeneralment maqsuma fi tliet kategoriji, jiġifieri toqob għomja, toqob midfuna u toqob permezz.
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 hawn taħt, u l-fond tat-toqob normalment ma jaqbiżx ċertu proporzjon (apertura).
It-toqba midfuna tirreferi għat-toqba tal-konnessjoni li tinsab fis-saff ta 'ġewwa tal-bord taċ-ċirkwit stampat, li ma testendix għall-wiċċ tal-bord.Iż-żewġ tipi ta 'toqob ta' hawn fuq jinsabu fis-saff ta 'ġewwa tal-bord taċ-ċirkwit, li jitlesta mill-proċess tal-iffurmar tat-toqba permezz ta' toqba qabel il-laminazzjoni, u diversi saffi ta 'ġewwa jistgħu jiġu sovrapposti waqt il-formazzjoni tat-toqba permezz ta' toqba.
It-tielet tip jissejjaħ through-holes, li jgħaddu mill-bord taċ-ċirkwit kollu u jista 'jintuża biex tinkiseb interkonnessjoni interna jew bħala toqob ta' pożizzjonament ta 'installazzjoni għal komponenti.Minħabba li t-toqba minn ġo fiha hija aktar faċli biex tinkiseb fil-proċess u l-ispiża hija aktar baxxa, 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 toqob permezz.
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-welding madwar it-toqba tat-tħaffir.Id-daqs ta 'dawn iż-żewġ partijiet jiddetermina d-daqs ta' via.
Ovvjament, fid-disinn tal-PCB ta 'veloċità għolja u ta' densità għolja, id-disinjaturi dejjem iridu t-toqba żgħira kemm jista 'jkun, sabiex ikun jista' jitħalla aktar spazju tal-wajers, barra minn hekk, iżgħar tkun il-via, il-kapaċità parassitika tagħha stess hija iżgħar, aktar adattata għal ċirkwiti ta '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-teknoloġija tat-tħaffir u l-electroplating: iktar ma tkun żgħira t-toqba, iktar ma tieħu t-tħaffir, iktar ikun faċli. huwa li tiddevja miċ-ċentru;Meta l-fond tat-toqba huwa aktar minn 6 darbiet id-dijametru tat-toqba, huwa impossibbli li jiġi żgurat li l-ħajt tat-toqba jista 'jiġi miksi b'mod uniformi bir-ram.
Pereżempju, jekk il-ħxuna (permezz ta 'toqba fond) ta' bord PCB normali b'6 saffi hija 50Mil, allura d-dijametru minimu tat-tħaffir li l-manifatturi tal-PCB jistgħu jipprovdu taħt kundizzjonijiet normali jista 'jilħaq 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 huwa ġeneralment inqas minn jew ugwali għal 6Mils, aħna msejħa microholes.
Il-mikrotoqob ħafna drabi jintużaw fid-disinn HDI (struttura ta 'interkonnessjoni ta' densità għolja), u t-teknoloġija tal-mikrotoqba tista 'tippermetti li t-toqba tittaqqab direttament fuq il-kuxxinett, li ttejjeb ħafna l-prestazzjoni taċ-ċirkwit u tiffranka l-ispazju tal-wajers.Il-via tidher bħala breakpoint ta 'diskontinwità tal-impedenza fuq il-linja ta' trasmissjoni, li tikkawża riflessjoni tas-sinjal.Ġeneralment, l-impedenza ekwivalenti tat-toqba hija madwar 12% inqas mil-linja ta 'trażmissjoni, per eżempju, l-impedenza ta' linja ta 'trasmissjoni ta' 50 ohms titnaqqas b'6 ohms meta tgħaddi mit-toqba (speċifikament u d-daqs tal-via, il-ħxuna tal-pjanċa hija wkoll relatata, mhux tnaqqis assolut).
Madankollu, ir-riflessjoni kkawżata mid-diskontinwità tal-impedenza permezz hija fil-fatt żgħira ħafna, u l-koeffiċjent ta 'riflessjoni tiegħu huwa biss:
(44-50)/(44 + 50) = 0.06
Il-problemi li jirriżultaw mill-via huma aktar ikkonċentrati fuq l-effetti tal-kapaċità parassitika u l-inductance.
Via's Parassitic capacitance u Inductance
Hemm capacitance stray parassita fil-via innifsu.Jekk id-dijametru taż-żona tar-reżistenza tal-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-kapaċità parassitika tat-toqba permezz huwa bejn wieħed u ieħor:
C=1.41εTD1/(D2-D1)
L-effett ewlieni tal-kapaċità parassitika fuq iċ-ċirkwit huwa li jtawwal il-ħin ta 'żieda tas-sinjal u tnaqqas il-veloċità taċ-ċirkwit.
Per eżempju, għal PCB bi ħxuna ta '50Mil, jekk id-dijametru tal-via pad huwa 20Mil (id-dijametru tat-toqba tat-tħaffir huwa 10Mil) u d-dijametru taż-żona ta' reżistenza tal-istann huwa 40Mil, allura nistgħu napprossimaw il-kapaċità parassitika ta ' il-via bil-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-kapaċità hija 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 taż-żieda kkawżata mill-kapaċità parassitika ta' via waħda mhix ovvja ħafna, jekk il-via tintuża bosta drabi fil-linja biex taqleb bejn is-saffi, se jintużaw toqob multipli, u d-disinn għandu jiġi kkunsidrat bir-reqqa.Fid-disinn attwali, il-kapaċità 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 ta' veloċità għolja, il-ħsara kkawżata mill-induttanza parassitika ħafna drabi hija akbar mill-influwenza tal-kapaċità parassitika.L-inductance tas-serje parassitika tagħha ddgħajjef il-kontribuzzjoni tal-kapaċitatur tal-bypass u ddgħajjef l-effettività tal-filtrazzjoni tas-sistema kollha tal-enerġija.
Nistgħu nużaw il-formula empirika li ġejja biex sempliċement nikkalkulaw l-inductance parassitika ta 'approssimazzjoni permezz ta' toqba:
L=5.08h[ln(4h/d)+1]
Fejn L jirreferi għall-inductance 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-inductance, filwaqt li t-tul tal-via għandu l-akbar influwenza fuq l-inductance.Xorta tuża l-eżempju ta 'hawn fuq, l-inductance barra mit-toqba tista' tiġi kkalkulata bħala:
L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH
Jekk il-ħin taż-żieda tas-sinjal huwa 1ns, allura d-daqs tal-impedenza ekwivalenti tiegħu huwa:
XL=πL/T10-90=3.19Ω
Tali impedenza ma tistax tiġi injorata fil-preżenza ta 'kurrent ta' frekwenza għolja permezz, b'mod partikolari, innota li l-kapaċitatur tal-bypass jeħtieġ li jgħaddi minn żewġ toqob meta jgħaqqad is-saff tal-enerġija u l-formazzjoni, sabiex l-induttanza parassitika 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-ispiża u l-kwalità tas-sinjal, agħżel daqs raġonevoli tad-daqs tal-via.Jekk meħtieġ, tista 'tikkunsidra li tuża daqsijiet differenti ta' vias, bħal toqob tal-provvista tal-enerġija jew tal-wajer tal-art, tista 'tikkunsidra li tuża daqs akbar biex tnaqqas l-impedenza, u għall-wajers tas-sinjali, tista' tuża via iżgħar.Naturalment, 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 PCB irqaq iwassal għat-tnaqqis taż-żewġ parametri parassitiċi tal-via
Il-wiring tas-sinjal fuq il-bord tal-PCB m'għandux jinbidel kemm jista 'jkun, jiġifieri, ipprova ma tużax vias bla bżonn.
Vias għandhom jiġu mtaqqba fil-brilli tal-provvista tal-enerġija u l-art.Iqsar iċ-ċomb bejn il-brilli u l-vias, aħjar.Toqob multipli jistgħu jittaqqbu b'mod parallel biex titnaqqas l-inductance ekwivalenti.
Poġġi xi toqob permezz ta 'l-ert ħdejn it-toqob permezz tal-bidla tas-sinjal biex tipprovdi l-eqreb linja għas-sinjal.Tista 'anki tpoġġi xi toqob tal-art żejda fuq il-bord tal-PCB.
Għal bordijiet tal-PCB b'veloċità għolja b'densità għolja, tista 'tikkunsidra li tuża mikro-toqob.