Geçiş köp gatlakly PCB-iň möhüm böleklerinden biridir we buraw çykdajylary adatça PCB tagtasynyň bahasynyň 30% -den 40% -ine çenli bolýar. Plyönekeý söz bilen aýdanyňda, PCB-däki her deşigi “üsti” diýip atlandyryp bolar.
Esasy düşünje:
Funksiýa nukdaýnazaryndan, üsti iki kategoriýa bölmek bolar: biri gatlaklaryň arasynda elektrik birikmesi, beýlekisi enjamy düzeltmek ýa-da ýerleşdirmek üçin ulanylýar. Amaldan bolsa, bu deşikler köplenç üç kategoriýa bölünýär, ýagny kör deşikler, gömülen deşikler we deşikler arkaly.
Kör deşikler çap edilen elektron tagtasynyň ýokarky we aşaky ýüzlerinde ýerleşýär we ýerüsti zynjyry we aşaky içki zynjyry birikdirmek üçin belli bir çuňluga eýe, deşikleriň çuňlugy adatça belli bir gatnaşygyndan (apertura) geçmeýär.
Gömülen deşik, tagtanyň ýüzüne uzalmaýan, çap edilen elektron tagtasynyň içki gatlagynda ýerleşýän birikme deşigini aňladýar. Aboveokardaky iki görnüşli deşik, laminasiýa edilmezden ozal deşik emele getiriş prosesi bilen tamamlanan zynjyr tagtasynyň içki gatlagynda ýerleşýär we deşik emele gelende birnäçe içki gatlak bir-biriniň üstünden düşüp biler.
Üçünji görnüş, tutuş zynjyr tagtasyndan geçýän we içerki baglanyşygy gazanmak ýa-da komponentler üçin gurnama deşikleri hökmünde ulanylyp bilinýän deşikler diýilýär. Deşikden geçmek has aňsat we bahasy has pes bolany üçin, çap edilen elektron tagtalarynyň aglaba köplügi deşiklerden däl-de, eýsem ulanylýar. Aşakdaky deşikler, ýörite görkezmeler bolmazdan, deşikler ýaly hasaplanýar.
Dizaýn nukdaýnazaryndan geçelge esasan iki bölekden durýar, biri buraw çukurynyň ortasy, beýlekisi buraw çukurynyň töweregindäki kebşirleýiş meýdançasy. Bu iki bölekiň ululygy, ululygyny kesgitleýär.
Elbetde, ýokary tizlikli, ýokary dykyzlykly PCB dizaýnynda dizaýnerler mydama deşik mümkin boldugyça kiçi bolmagyny isleýärler, şonuň üçin has köp sim giňişligi galyp biler, üstesine-de, näçe kiçi bolsa, öz parazit kuwwaty has kiçi, has amatly ýokary tizlikli zynjyrlar üçin.
Şeýle-de bolsa, ululygyň azalmagy çykdajylaryň köpelmegine hem sebäp bolýar we deşigiň ululygyny belli bir derejede azaldyp bolmaýar, buraw we elektroplatasiýa tehnologiýasy bilen çäklendirilýär: deşik näçe kiçi bolsa, buraw näçe uzyn bolsa, şonça-da aňsat bolar merkezden sowulmak; Çukuryň çuňlugy deşikiň diametrinden 6 esse köp bolsa, deşik diwarynyň mis bilen birmeňzeş örtülip bilinmegini üpjün etmek mümkin däl.
Mysal üçin, adaty 6 gatly PCB tagtasynyň galyňlygy (deşik çuňlugy arkaly) 50Mil bolsa, PCB öndürijileriniň adaty şertlerde berip biljek iň az buraw diametri diňe 8Mil ýetip biler. Lazer burawlaýyş tehnologiýasynyň ösmegi bilen, burawlamanyň göwrümi hem kiçi we kiçi bolup biler we deşikiň diametri adatça 6Mil-den az ýa-da deňdir, bize mikroholes diýilýär.
Mikro çukurlar köplenç HDI (ýokary dykyzlykly özara baglanyşyk gurluşy) dizaýnynda ulanylýar we mikrohole tehnologiýasy deşigiň gönüden-göni burawlanmagyna mümkinçilik döredip biler, bu zynjyryň işleýşini ep-esli gowulandyrýar we sim giňişligini tygşytlaýar. Geçiriji, signalyň şöhlelenmegine sebäp bolup, geçiriji liniýada impedansyň kesilmeginiň nokady hökmünde görünýär. Adatça, deşigiň ekwiwalent impedansy geçiriji liniýadan takmynan 12% pesdir, mysal üçin, 50 ohm geçiriji liniýanyň impedansy deşikden geçende 6 ohm azalýar (esasanam we ululygy, tabagyň galyňlygy hem düýbünden peselmek bilen baglanyşyklydyr).
Şeýle-de bolsa, impedansyň kesilmegi netijesinde ýüze çykýan şöhlelenme aslynda gaty az we şöhlelendiriş koeffisiýenti diňe:
(44-50) / (44 + 50) = 0.06
Geçmekden ýüze çykýan meseleler, parazit kuwwatynyň we induksionyň täsirlerine has köp jemlenendir.
Parazit kuwwaty we induksiýa arkaly
Öz-özünden parazit azaşmak ukyby bar. Eger goýlan gatlakdaky lehim garşylyk zonasynyň diametri D2 bolsa, lehim padiniň diametri D1, PCB tagtasynyň galyňlygy T, substratyň dielektrik hemişelik ε bolsa, deşikden parazit kuwwaty takmynan:
C = 1.41εTD1 / (D2-D1)
Parazit kuwwatynyň zynjyryň esasy täsiri signalyň ýokarlanýan wagtyny uzaltmak we zynjyryň tizligini peseltmekdir.
Mysal üçin, galyňlygy 50Mil bolan PCB üçin, padiň diametri 20Mil (buraw çukurynyň diametri 10Mil) we lehim garşylyk zolagynyň diametri 40Mil bolsa, onda parazit kuwwatyny takmynan kesgitläp bileris. ýokardaky formula arkaly:
C = 1.41x4.4x0.050x0.020 / (0.040-0.020) = 0.31pF
Kuwwatlylygyň bu böleginiň netijesinde ýüze çykýan wagtyň üýtgemeginiň mukdary takmynan:
T10-90 = 2.2C (Z0 / 2) = 2.2x0.31x (50/2) = 17.05ps
Bu gymmatlyklardan görmek bolýar, biriniň üsti bilen parazit kuwwatlylygy sebäpli ýüze çykýan ýokarlanmagyň gijikdirilmeginiň peýdasy gaty düşnükli däl, eger gatlaklaryň arasynda geçmek üçin setirde birnäçe gezek ulanylsa, birnäçe deşik ulanylar, dizaýny üns bilen gözden geçirilmelidir. Hakyky dizaýnda, deşik bilen mis meýdanynyň (Anti-pad) arasyndaky aralygy köpeltmek ýa-da padiň diametrini azaltmak arkaly parazit kuwwatyny peseldip bolýar.
Speedokary tizlikli sanly zynjyrlaryň dizaýnynda, parazit induksiýasynyň zyýany köplenç parazit kuwwatynyň täsirinden has uly bolýar. Onuň parazit seriýaly induksiýasy, aýlanyp geçýän kondensatoryň goşandyny gowşadar we tutuş güýç ulgamynyň süzgüç netijeliligini gowşadar.
Deşikden takmynan parazit induksiýasyny hasaplamak üçin aşakdaky empirik formulany ulanyp bileris:
L = 5.08h [ln (4h / d) +1]
L arkaly induksiony aňladýan ýerinde h uzynlygy, d merkezi deşigiň diametri. Formuladan, diametriň induksiona az täsir edýändigini, geçişiň uzynlygy induksiona iň uly täsir edýändigini görmek bolýar. Stillokardaky mysaly ulanyp, deşikden çykýan induksiýany şeýle hasaplap bolar:
L = 5.08x0.050 [ln (4x0.050 / 0.010) +1] = 1.015nH
Signalyň ýokarlanma wagty 1ns bolsa, onda onuň ekwiwalent impedans ululygy:
XL = πL / T10-90 = 3.19Ω
Highokary ýygylykly tok bar bolan ýagdaýynda şeýle päsgelçiligi äsgermezlik edip bolmaz, hususan-da, aýlaw gatlagynyň güýç gatlagyny we emele gelişini birleşdireniňde iki deşikden geçmelidigini, deşigiň parazit induksiýasynyň köpeljekdigini belläň.
Nädip ulanmaly?
Deşigiň parazit aýratynlyklarynyň ýokardaky seljermesi arkaly, ýokary tizlikli PCB dizaýnynda, ýönekeý ýaly görünýän deşikleriň köplenç zynjyryň dizaýnyna uly ýaramaz täsirleri getirýändigini görüp bileris. Çukuryň parazit täsirinden döreýän ýaramaz täsirleri azaltmak üçin dizaýn mümkin boldugyça bolup biler:
Bahanyň we signalyň hiliniň iki tarapyndan, ululygynyň ululygyny saýlaň. Zerur bolsa, dürli ululykdaky wialary ulanmagy göz öňünde tutup bilersiňiz, mysal üçin elektrik üpjünçiligi ýa-da ýer simleri deşikleri üçin, impedansy azaltmak üçin has uly ululyk ulanyp bilersiňiz we signal simleri üçin has kiçi ulanyp bilersiňiz. Elbetde, ululygyň azalmagy bilen degişli çykdajy hem ýokarlanar
Aboveokarda ara alnyp maslahatlaşylan iki formula has inçe PCB tagtasynyň ulanylmagynyň iki parazit parametrini azaltmaga amatlydygy barada netije çykaryp bolar.
PCB tagtasyndaky signal simleri mümkin boldugyça üýtgedilmeli däldir, ýagny gereksiz wialary ulanmazlyga synanyşyň.
Elektrik üpjünçiliginiň we ýeriň gysgyçlaryna burawlar burawlanmalydyr. Çeňňek bilen gabyň arasyndaky gurşun näçe gysga bolsa, şonça gowy. Ekwiwalent induksiýany azaltmak üçin birnäçe deşik paralel burawlanyp bilner.
Signal üçin iň ýakyn aýlawy üpjün etmek üçin signal üýtgemeginiň deşikleriniň golaýynda ýerüsti deşikleri ýerleşdiriň. Hatda PCB tagtasyna artykmaç ýer deşiklerini hem goýup bilersiňiz.
Highokary dykyzlygy bolan ýokary tizlikli PCB tagtalary üçin mikro deşikleri ulanmagy göz öňünde tutup bilersiňiz.