Zasnova tiskanega vezja HDI skozi luknjo

Pri oblikovanju tiskanega vezja za visoke hitrosti se pogosto uporablja večplastno tiskano vezje, skoznja luknja pa je pomemben dejavnik pri oblikovanju večplastnega tiskanega vezja. Skoznja luknja v tiskanem vezju je v glavnem sestavljena iz treh delov: luknje, območja varilne blazinice okoli luknje in območja izolacije sloja POWER. Nato bomo razumeli PCB visoke hitrosti skozi problem lukenj in zahteve glede oblikovanja.

Vpliv skoznje luknje v tiskanem vezju HDI

V večplastni plošči HDI PCB mora biti povezava med eno in drugo plastjo povezana skozi luknje. Ko je frekvenca nižja od 1 GHz, imajo lahko luknje dobro vlogo pri povezavi, parazitsko kapacitivnost in induktivnost pa lahko zanemarimo. Ko je frekvenca višja od 1 GHz, ni mogoče prezreti učinka parazitskega učinka presežne luknje na celovitost signala. Na tej točki presežna luknja predstavlja diskontinuirano prelomno točko impedance na prenosni poti, kar bo povzročilo odboj signala, zakasnitev, oslabitev in druge težave s celovitostjo signala.

Ko se signal prenese na drugo plast skozi luknjo, referenčna plast signalne linije služi tudi kot povratna pot signala skozi luknjo, povratni tok pa bo tekel med referenčnimi plastmi prek kapacitivnega sklopa, kar povzroča zemeljske bombe in druge težave.

Vrsta skoznje luknje. Na splošno je skoznja luknja razdeljena v tri kategorije: skoznja luknja, slepa luknja in zakopana luknja.

Slepa luknja: luknja na zgornji in spodnji površini tiskanega vezja, ki ima določeno globino za povezavo med površinsko linijo in spodnjo notranjo linijo. Globina luknje običajno ne presega določenega razmerja odprtine.

Zakopana luknja: priključna luknja v notranji plasti tiskanega vezja, ki ne sega do površine vezja.

Skoznja luknja: ta luknja poteka skozi celotno tiskano vezje in se lahko uporablja za notranjo medsebojno povezavo ali kot montažno luknjo za komponente. Ker je skoznjo luknjo v procesu lažje doseči, so stroški nižji, zato se običajno uporabljajo tiskana vezja

Zasnova skozi luknjo v tiskanem vezju visoke hitrosti

Pri visokohitrostni zasnovi tiskanega vezja bo na videz preprosta luknja VIA pogosto prinesla velike negativne učinke na zasnovo vezja. Da bi zmanjšali škodljive učinke, ki jih povzroča parazitski učinek perforacije, se lahko potrudimo, da:

(1) izberite razumno velikost luknje. Za načrt PCB z večplastno splošno gostoto je bolje izbrati 0,25 mm/0,51 mm/0,91 mm (vrtalna luknja/varilna blazinica/izolacijsko območje POWER) skozi luknjo. Za nekatere visoko- PCB z gostoto lahko uporabi tudi 0,20 mm/0,46 mm/0,86 mm skoznjo luknjo, lahko poskusi tudi z neskoznjo luknjo; Za napajalno ali ozemljitveno žico je mogoče uporabiti večjo velikost za zmanjšanje impedance;

(2) večje kot je izolacijsko območje POWER, tem bolje. Glede na gostoto skoznjih lukenj na tiskanem vezju je na splošno D1=D2+0,41;

(3) poskusite ne spremeniti plasti signala na tiskanem vezju, se pravi, poskusite zmanjšati luknjo;

(4) uporaba tankega PCB-ja vodi do zmanjšanja dveh parazitskih parametrov skozi luknjo;

(5) zatič napajalnika in ozemljitev morata biti blizu luknje. Čim krajši je vod med luknjo in zatičem, tem bolje, ker bosta povzročila povečanje induktivnosti. Hkrati morata biti napajalnik in ozemljitveni vodnik čim debelejši, da se zmanjša impedanca;

(6) postavite nekaj ozemljitvenih prehodov blizu prehodnih lukenj sloja za izmenjavo signala, da zagotovite zanko na kratki razdalji za signal.

Poleg tega je dolžina skoznje luknje tudi eden od glavnih dejavnikov, ki vpliva na induktivnost skoznje luknje. Pri zgornji in spodnji prehodni luknji je dolžina prehodne luknje enaka debelini PCB. Zaradi naraščajočega števila plasti PCB, debelina PCB pogosto doseže več kot 5 mm.

Da bi zmanjšali težavo, ki jo povzroča luknja, pa je pri načrtovanju PCB za visoke hitrosti dolžina luknje na splošno nadzorovana znotraj 2,0 mm. Za dolžino luknje, večjo od 2,0 mm, se lahko kontinuiteta impedance luknje izboljša na nekaj s povečanjem premera luknje. Ko je dolžina skoznje luknje 1,0 mm ali manj, je optimalna odprtina skoznje luknje 0,20 mm ~ 0,30 mm.