پی سی بی پر ویا کو کیسے استعمال کریں اور کیسے کریں؟

ویا ملٹی لیئر پی سی بی کے ایک اہم اجزاء میں سے ایک ہے ، اور ڈرلنگ کی لاگت عام طور پر پی سی بی بورڈ کی لاگت کا 30 ٪ سے 40 ٪ تک ہوتی ہے۔ سیدھے الفاظ میں ، پی سی بی پر ہر سوراخ کو ویا کہا جاسکتا ہے۔

asva (1)

ویا کا بنیادی تصور:

فنکشن کے نقطہ نظر سے ، ویا کو دو قسموں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے: ایک تہوں کے مابین بجلی کے رابطے کے طور پر استعمال ہوتا ہے ، اور دوسرا آلہ کی فکسنگ یا پوزیشننگ کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ اگر اس عمل سے ، ان سوراخوں کو عام طور پر تین قسموں میں تقسیم کیا جاتا ہے ، یعنی اندھے سوراخ ، دفن سوراخ اور سوراخوں کے ذریعے۔

بلائنڈ سوراخ طباعت شدہ سرکٹ بورڈ کے اوپر اور نیچے کی سطحوں پر واقع ہیں اور سطح کے سرکٹ اور نیچے اندرونی سرکٹ کے کنکشن کے لئے ایک خاص گہرائی رکھتے ہیں ، اور سوراخوں کی گہرائی عام طور پر کسی خاص تناسب (یپرچر) سے تجاوز نہیں کرتی ہے۔

دفن شدہ سوراخ سے مراد پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ کی اندرونی پرت میں واقع کنکشن ہول ہے ، جو بورڈ کی سطح تک نہیں بڑھتا ہے۔ مندرجہ بالا دو قسم کے سوراخ سرکٹ بورڈ کی اندرونی پرت میں واقع ہیں ، جو لامینیشن سے پہلے ہول مولڈنگ کے عمل کے ذریعہ مکمل ہوتا ہے ، اور سوراخ کے ذریعے تشکیل کے دوران کئی اندرونی تہوں کو اوور لیپ کیا جاسکتا ہے۔

تیسری قسم کے ذریعے ہولز کہا جاتا ہے ، جو پورے سرکٹ بورڈ سے گزرتا ہے اور اندرونی باہمی ربط کو حاصل کرنے کے لئے یا اجزاء کے لئے تنصیب کی پوزیشننگ سوراخ کے طور پر استعمال کیا جاسکتا ہے۔ چونکہ اس عمل میں سوراخ کے ذریعے حاصل کرنا آسان ہے اور لاگت کم ہے ، لہذا چھپی ہوئی سرکٹ بورڈ کی اکثریت اسے سوراخوں کے ذریعے دوسرے دو کے بجائے استعمال کرتی ہے۔ مندرجہ ذیل سوراخ ، خصوصی ہدایات کے بغیر ، سوراخوں کے ذریعے سمجھا جاتا ہے۔

asva (2)

ڈیزائن کے نقطہ نظر سے ، ویا بنیادی طور پر دو حصوں پر مشتمل ہوتا ہے ، ایک ڈرلنگ ہول کا وسط ہے ، اور دوسرا ڈرلنگ ہول کے آس پاس ویلڈنگ پیڈ کا علاقہ ہے۔ ان دو حصوں کا سائز ویا کے سائز کا تعین کرتا ہے۔

ظاہر ہے ، تیز رفتار ، اعلی کثافت والے پی سی بی ڈیزائن میں ، ڈیزائنرز ہمیشہ سوراخ کو زیادہ سے زیادہ چھوٹا چاہتے ہیں ، تاکہ زیادہ سے زیادہ وائرنگ کی جگہ باقی رہ سکے ، اس کے علاوہ ، اس کی اپنی پرجیوی کیپسیٹینس بھی چھوٹی ہے ، تیز رفتار سرکٹس کے لئے زیادہ موزوں ہے۔

تاہم ، ویا سائز کی کمی سے بھی اخراجات میں اضافہ ہوتا ہے ، اور سوراخ کی جسامت کو غیر معینہ مدت تک کم نہیں کیا جاسکتا ، یہ سوراخ کرنے اور الیکٹروپلیٹنگ ٹکنالوجی کے ذریعہ محدود ہے: سوراخ جتنا چھوٹا ہوگا ، جتنا لمبا سوراخ کرنے والا وقت لے گا ، مرکز سے انحراف کرنا اتنا ہی آسان ہے۔ جب سوراخ کی گہرائی سوراخ کے قطر سے 6 گنا سے زیادہ ہوتی ہے تو ، اس بات کو یقینی بنانا ناممکن ہے کہ سوراخ کی دیوار کو یکساں طور پر تانبے سے چڑھایا جاسکے۔

مثال کے طور پر ، اگر عام 6 پرت پی سی بی بورڈ کی موٹائی (سوراخ کی گہرائی سے) 50 میل ہے ، تو پھر کم سے کم سوراخ کرنے والا قطر جو پی سی بی مینوفیکچررز عام حالات میں فراہم کرسکتے ہیں وہ صرف 8 میل تک پہنچ سکتے ہیں۔ لیزر ڈرلنگ ٹکنالوجی کی نشوونما کے ساتھ ، سوراخ کرنے کا سائز چھوٹا اور چھوٹا بھی ہوسکتا ہے ، اور سوراخ کا قطر عام طور پر 6 میل سے کم یا اس کے برابر ہوتا ہے ، ہمیں مائکرو ہول کہا جاتا ہے۔

مائکرو ہولز اکثر ایچ ڈی آئی (اعلی کثافت انٹرکنیکٹ ڈھانچہ) ڈیزائن میں استعمال ہوتے ہیں ، اور مائکرو ہول ٹکنالوجی سوراخ کو پیڈ پر براہ راست ڈرل کرنے کی اجازت دیتی ہے ، جو سرکٹ کی کارکردگی کو بہت بہتر بناتی ہے اور وائرنگ کی جگہ کو بچاتا ہے۔ ویا ٹرانسمیشن لائن پر رکاوٹ کے خاتمے کے ایک وقفے کے طور پر ظاہر ہوتا ہے ، جس سے سگنل کی عکاسی ہوتی ہے۔ عام طور پر ، سوراخ کی مساوی رکاوٹ ٹرانسمیشن لائن کے مقابلے میں تقریبا 12 ٪ کم ہے ، مثال کے طور پر ، 50 اوہم ٹرانسمیشن لائن کی رکاوٹ کو 6 اوہم سے کم کیا جائے گا جب یہ سوراخ سے گزرتا ہے (خاص طور پر اور ویا کا سائز ، پلیٹ کی موٹائی بھی اس سے متعلق ہے ، مطلق کمی نہیں)۔

تاہم ، رکاوٹ بند ہونے کی وجہ سے ہونے والی عکاسی دراصل بہت چھوٹی ہے ، اور اس کی عکاسی کا گتانک صرف ہے:

(44-50)/(44 + 50) = 0.06

ویا سے پیدا ہونے والے مسائل پرجیوی اہلیت اور انڈکٹینس کے اثرات پر زیادہ مرتکز ہیں۔

کے ذریعے پرجیوی اہلیت اور انڈکٹینس

خود ہی ویا میں ایک پرجیوی آوارہ گنجائش ہے۔ اگر رکھی ہوئی پرت پر سولڈر مزاحمتی زون کا قطر D2 ہے تو ، سولڈر پیڈ کا قطر D1 ہے ، پی سی بی بورڈ کی موٹائی ٹی ہے ، اور سبسٹریٹ کا ڈائیلیٹرک مستقل ہے ، سوراخ کے ذریعے سوراخ کی پرجیوی اہلیت تقریبا approximately ہے:
c = 1.41εtd1/(d2-d1)
سرکٹ پر پرجیوی اہلیت کا بنیادی اثر سگنل کے عروج کے وقت کو طول دینا اور سرکٹ کی رفتار کو کم کرنا ہے۔

مثال کے طور پر ، 50mil کی موٹائی والی پی سی بی کے لئے ، اگر پی اے ڈی کا قطر 20 میل ہے (ڈرلنگ ہول کا قطر 10 میل ہے) اور سولڈر مزاحمتی زون کا قطر 40 میل ہے ، تو ہم مذکورہ بالا فارمولا کے ذریعہ ویا کے ویا کے پرجیوی اہلیت کا تخمینہ لگاسکتے ہیں:

c = 1.41x4.4x0.050x0.020/(0.040-0.020) = 0.31pf

گنجائش کے اس حصے کی وجہ سے عروج کے وقت کی تبدیلی کی مقدار تقریبا about ہے:

T10-90 = 2.2C (Z0/2) = 2.2x0.31x (50/2) = 17.05ps

ان اقدار سے یہ دیکھا جاسکتا ہے کہ اگرچہ کسی سنگل ویا کے پرجیوی اہلیت کی وجہ سے عروج کی تاخیر کی افادیت بہت واضح نہیں ہے ، اگر پرتوں کے مابین سوئچ کرنے کے لئے ویا لائن میں کئی بار استعمال کیا جاتا ہے ، لیکن متعدد سوراخوں کا استعمال کیا جائے گا ، اور ڈیزائن پر غور سے غور کیا جانا چاہئے۔ اصل ڈیزائن میں ، سوراخ اور تانبے کے علاقے (اینٹی پیڈ) کے درمیان فاصلہ بڑھا کر یا پیڈ کے قطر کو کم کرکے پرجیوی اہلیت کو کم کیا جاسکتا ہے۔

asva (3)

تیز رفتار ڈیجیٹل سرکٹس کے ڈیزائن میں ، پرجیوی اشارے کی وجہ سے ہونے والا نقصان اکثر پرجیوی اہلیت کے اثر سے زیادہ ہوتا ہے۔ اس کی پرجیوی سیریز کی شمولیت بائی پاس کیپسیٹر کی شراکت کو کمزور کردے گی اور پورے پاور سسٹم کی فلٹرنگ کی تاثیر کو کمزور کردے گی۔

ہم مندرجہ ذیل تجرباتی فارمولے کو صرف سوراخ کے قریب ہونے کی پرجیوی اشارے کا حساب لگانے کے لئے استعمال کرسکتے ہیں:

l = 5.08H [LN (4H/D) +1]

جہاں ایل سے مراد ویا کی شمولیت سے مراد ہے ، H کی لمبائی ہے ، اور D مرکزی سوراخ کا قطر ہے۔ یہ اس فارمولے سے دیکھا جاسکتا ہے کہ ویا کے قطر کا انڈکٹینس پر بہت کم اثر پڑتا ہے ، جبکہ ویا کی لمبائی انڈکٹینس پر سب سے زیادہ اثر و رسوخ رکھتی ہے۔ پھر بھی مذکورہ بالا مثال کا استعمال کرتے ہوئے ، سوراخ سے باہر انڈکٹینس کا حساب لگایا جاسکتا ہے:

l = 5.08x0.050 [LN (4x0.050/0.010) +1] = 1.015NH

اگر سگنل کا عروج کا وقت 1NS ہے ، تو اس کے مساوی رکاوٹ کا سائز یہ ہے:

xl = πl/T10-90 = 3.19Ω

خاص طور پر ، اعلی تعدد کی موجودگی میں اس طرح کی رکاوٹ کو نظرانداز نہیں کیا جاسکتا ، خاص طور پر ، نوٹ کریں کہ بائی پاس کیپسیٹر کو بجلی کی پرت اور تشکیل کو جوڑتے وقت دو سوراخوں سے گزرنے کی ضرورت ہے ، تاکہ سوراخ کی پرجیوی اشارے میں ضرب ہوجائے۔

ویا کیسے استعمال کریں؟

سوراخ کی پرجیوی خصوصیات کے مذکورہ بالا تجزیہ کے ذریعے ، ہم دیکھ سکتے ہیں کہ تیز رفتار پی سی بی ڈیزائن میں ، بظاہر آسان سوراخ اکثر سرکٹ کے ڈیزائن میں بڑے منفی اثرات لاتے ہیں۔ سوراخ کے پرجیوی اثر کی وجہ سے ہونے والے منفی اثرات کو کم کرنے کے ل the ، ڈیزائن جہاں تک ممکن ہو سکے ہوسکتا ہے:

asva (4)

لاگت اور سگنل کے معیار کے دو پہلوؤں سے ، سائز کے مناسب سائز کا انتخاب کریں۔ اگر ضروری ہو تو ، آپ مختلف سائز کے VIAS استعمال کرنے پر غور کرسکتے ہیں ، جیسے بجلی کی فراہمی یا زمینی تار کے سوراخوں کے ل you ، آپ رکاوٹ کو کم کرنے کے لئے بڑے سائز کے استعمال پر غور کرسکتے ہیں ، اور سگنل وائرنگ کے ل you ، آپ ایک چھوٹا سا استعمال کرسکتے ہیں۔ یقینا ، جیسے جیسے ویا کے سائز میں کمی آتی ہے ، اسی لاگت میں بھی اضافہ ہوگا

مذکورہ بالا دو فارمولوں کو یہ نتیجہ اخذ کیا جاسکتا ہے کہ ایک پتلی پی سی بی بورڈ کا استعمال ویا کے دو پرجیوی پیرامیٹرز کو کم کرنے کے لئے موزوں ہے۔

جہاں تک ممکن ہو پی سی بی بورڈ پر سگنل کی وائرنگ کو تبدیل نہیں کیا جانا چاہئے ، یعنی یہ کہنا ہے کہ غیر ضروری ویاس کو استعمال نہ کرنے کی کوشش کریں۔

ویاس کو بجلی کی فراہمی اور زمین کے پنوں میں کھودنا چاہئے۔ پنوں اور ویاس کے مابین برتری کم ، بہتر ہے۔ مساوی انڈکٹینس کو کم کرنے کے لئے متوازی طور پر متعدد سوراخوں کو ڈرل کیا جاسکتا ہے۔

سگنل کے لئے قریب ترین لوپ فراہم کرنے کے لئے سگنل کی تبدیلی کے سوراخوں کے قریب کچھ گراؤنڈڈ ہولز رکھیں۔ یہاں تک کہ آپ پی سی بی بورڈ پر کچھ اضافی گراؤنڈ سوراخ بھی رکھ سکتے ہیں۔

تیز رفتار پی سی بی بورڈ کے ل high اعلی کثافت کے ل you ، آپ مائیکرو ہولز کے استعمال پر غور کرسکتے ہیں۔