Күп катламлы PCBның мөһим компонентларының берсе, һәм бораулау бәясе PCB такта бәясенең 30% - 40% тәшкил итә. Гади генә итеп әйткәндә, PCBдагы һәр тишекне аркылы атарга мөмкин.
Төп төшенчәсе:
Функция күзлегеннән караганда, аны ике категориягә бүлеп була: берсе катламнар арасында электр элемтәсе, икенчесе җайланманы урнаштыру яки урнаштыру өчен кулланыла. Әгәр дә процесстан бу тишекләр гадәттә өч категориягә бүленәләр - сукыр тишекләр, күмелгән тишекләр һәм тишекләр аша.
Сукыр тишекләр басылган схема тактасының өске һәм аскы өслегендә урнашкан һәм өске схеманы һәм эчке схеманы тоташтыру өчен билгеле бер тирәнлеккә ия, һәм тишекләрнең тирәнлеге гадәттә билгеле бер катнашудан артмый.
Күмелгән тишек басма схеманың эчке катламында урнашкан тоташу тишеген аңлата, ул такта өслегенә таралмый. Aboveгарыда күрсәтелгән ике төр тишек схема тактасының эчке катламында урнашкан, ул ламинация алдыннан тишек формалаштыру процессы белән тәмамланган, һәм тишек барлыкка килгәндә берничә эчке катлам капланырга мөмкин.
Өченче төр тишекләр дип атала, алар бөтен схема тактасы аша уза һәм эчке үзара бәйләнешкә ирешү өчен яки компонентлар өчен урнаштыру тишекләре буларак кулланыла ала. Тишек аша процесска ирешү җиңелрәк һәм бәясе түбән булганга, басылган схема такталарының күпчелеге аны тишекләр аша түгел, ә куллана. Түбәндәге тишекләр, махсус күрсәтмәләрсез, тишекләр аша санала.
Дизайн күзлегеннән караганда, нигездә ике өлештән тора, берсе бораулау тишегенең уртасы, икенчесе бораулау тишеге тирәсендә эретеп ябыштыру мәйданы. Бу ике өлешнең зурлыгы аша зурлыгын билгели.
Билгеле, югары тизлектәге, югары тыгызлыктагы PCB дизайнында, дизайнерлар тишекнең мөмкин кадәр кечкенә булуын телиләр, шуңа күрә күбрәк чыбык мәйданы калырга мөмкин, өстәвенә, кечерәк булса, үз паразитик сыйдырышлыгы кечерәк, уңайлырак. югары тизлекле схемалар өчен.
Ләкин, зурлыкның кимүе чыгымнарның артуына китерә, һәм тишекнең күләмен чиксез киметеп булмый, ул бораулау һәм электроплатлау технологиясе белән чикләнә: тишек кечерәк булса, бораулау озынрак була. үзәктән тайпылу; Тишекнең тирәнлеге тишекнең диаметрыннан 6 тапкырга артыграк булганда, тишек стенасының бакыр белән бертөрле каплануын тәэмин итү мөмкин түгел.
Мәсәлән, гадәти 6 катлы PCB такта калынлыгы (тишек тирәнлеге аша) 50Мил булса, PCB җитештерүчеләре нормаль шартларда бирә алган минималь бораулау диаметры 8Милга җитә ала. Лазер бораулау технологиясе үсеше белән, бораулау күләме кечерәк һәм кечерәк булырга мөмкин, һәм тишекнең диаметры гадәттә 6Миллдан ким яки тигез, безне микрохоллар дип атыйлар.
Микрохоллар еш HDI (югары тыгызлыктагы үзара бәйләнеш структурасы) дизайнында кулланыла, һәм микрохол технологиясе тишекне тактада борауланырга мөмкинлек бирә, бу схеманың эшләвен яхшырта һәм чыбык киңлеген саклый. Бу сигналның чагылышына китереп, тапшыру линиясендә импедансны туктатуның ноктасы булып күренә. Гадәттә, тишекнең эквивалент импедициясе тапшыру линиясенә караганда 12% түбәнрәк, мәсәлән, 50 охм тапшыру линиясенең импеденциясе тишек аша үткәндә 6 охмга кимиячәк (конкрет һәм зурлыгы, тәлинкә калынлыгы шулай ук бәйле, абсолют кимү түгел).
Ләкин, импедансның өзелүе аркасында чагылыш бик кечкенә, һәм аның чагылдыру коэффициенты гына:
(44-50) / (44 + 50) = 0.06
Килеп чыккан проблемалар күбрәк паразитик сыйдырышлык һәм индуктивлык эффектларына тупланган.
Паразитик сыйдырышлык һәм индуктивлык аша
Parзендә паразитик адашу сыйдырышлыгы бар. Әгәр салынган катламдагы эретеп каршылык зонасының диаметры D2 булса, эретеп ябыштыручы диаметры D1, PCB такта калынлыгы T, һәм субстратның диэлектрик тотрыклылыгы ε, тишек аша паразитик сыйдырышлык. якынча:
C = 1.41εTD1 / (D2-D1)
Паразитик сыйдырышлыкның схемага төп эффекты - сигналның күтәрелү вакытын озайту һәм схеманың тизлеген киметү.
Мәсәлән, калынлыгы 50Мил булган PCB өчен, такта аша диаметры 20Мил булса (бораулау тишегенең диаметры 10Мил) һәм эретеп каршылык зонасының диаметры 40Мил булса, без паразитик сыйдырышлыкны чамалый алабыз. югарыдагы формула аша:
C = 1.41x4.4x0.050x0.020 / (0.040-0.020) = 0.31pF
Конденсаторның бу өлеше аркасында күтәрелгән вакыт үзгәрү күләме якынча:
T10-90 = 2.2C (Z0 / 2) = 2.2x0.31x (50/2) = 17.05ps
Бу кыйммәтләрдән күренеп тора, бер паразитик сыйдырышлык аркасында күтәрелү тоткарлануның файдасы бик ачык булмаса да, катламнар арасында күчү өчен сызыкта берничә тапкыр кулланылса, берничә тишек кулланылачак, һәм дизайн җентекләп каралырга тиеш. Факттагы конструкциядә паразитик сыйдырышлык тишек белән бакыр мәйданы (Анти-пад) арасын арттырып яки такта диаметрын киметеп киметергә мөмкин.
Highгары тизлекле санлы схемалар дизайнында паразитик индуктивлык кәтүгенең зыяны еш кына паразитик сыйдырышлык тәэсиреннән зуррак. Аның паразитик серия индуктивлыгы әйләнеп узучы конденсаторның өлешен зәгыйфьләндерәчәк һәм бөтен электр системасының фильтрлау эффективлыгын зәгыйфьләндерәчәк.
Без тишек якынлашуның паразитик индуктивлыгын исәпләү өчен түбәндәге эмпирик формуланы куллана алабыз:
L = 5.08h [ln (4h / d) +1]
Кайда L аркылы индуктивлыкны аңлата, h - озынлыгы, ә d - үзәк тишекнең диаметры. Формуладан күренеп тора, диаметр индуктивлыкка аз тәэсир итә, шул ук вакытта озынлык индуктивлыкка иң зур йогынты ясый. Stillгарыдагы мисалны кулланып, тишектән тыш индуктивлык түбәндәгечә исәпләнергә мөмкин:
L = 5.08x0.050 [ln (4x0.050 / 0.010) +1] = 1.015nH
Әгәр сигналның күтәрелү вакыты 1нс булса, аның эквивалент импеданс күләме:
XL = πL / T10-90 = 3.19Ω
Мондый импедансны югары ешлыклы ток булганда игътибарсыз калдырырга ярамый, аерым алганда, әйләнү конденсаторына электр катламын һәм форманы тоташтырганда ике тишек аша үтәргә кирәк, шулай итеп тишекнең паразитик индуктивлыгы күбәйер.
Ничек кулланырга?
Тишекнең паразитик характеристикаларын югарыда анализлау аша, без югары тизлекле PCB дизайнында, гади кебек тоелган тишекләр еш кына схема дизайнына зур тискәре йогынты ясыйлар. Тишекнең паразитик эффектыннан килгән тискәре эффектларны киметү өчен, проект мөмкин кадәр мөмкин булырга мөмкин:
Кыйммәтнең һәм сигналның сыйфатының ике аспектыннан зурлыкның зурлыгын сайлагыз. Кирәк булса, сез төрле размерларны кулланырга уйлый аласыз, мәсәлән, электр белән тәэмин итү яки җир чыбыклары өчен, сез импедансны киметү өчен зуррак үлчәм кулланырга уйлый аласыз, һәм сигнал чыбыклары өчен сез кечерәкне куллана аласыз. Әлбәттә, арканың күләме кимегән саен, тиешле бәя дә артачак
Aboveгарыда каралган ике формула нечкә PCB такта куллану аркасында ике паразитик параметрны киметүгә ярдәм итә дигән нәтиҗә ясарга мөмкин.
PCB тактадагы сигнал чыбыкларын мөмкин кадәр үзгәртергә ярамый, ягъни кирәксез виасларны кулланмаска тырышыгыз.
Виаслар электр белән тәэмин итү һәм җиргә борылырга тиеш. Пинкалар белән виалар арасындагы корыч кыска булса, яхшырак. Эквивалент индуктивлыкны киметү өчен берничә тишек параллель борауланырга мөмкин.
Сигнал өчен иң якын циклны тәэмин итү өчен, сигнал үзгәрүенең тишекләре янына җир асты тишекләрен урнаштырыгыз. Сез хәтта PCB тактага артык җир тишекләрен урнаштыра аласыз.
Highгары тыгызлыктагы PCB такталары өчен сез микро тишекләр кулланырга уйлый аласыз.