Bii o ṣe le ṣe nipasẹ ati bii o ṣe le lo nipasẹ lori PCB?

The via jẹ ọkan ninu awọn pataki irinše ti olona-Layer PCB, ati awọn iye owo ti liluho maa iroyin fun 30% to 40% ti awọn iye owo ti PCB ọkọ. Nìkan fi, gbogbo iho lori PCB le ti wa ni a npe ni a via.

asva (1)

Ilana ipilẹ ti nipasẹ:

Lati oju-ọna ti iṣẹ, nipasẹ le pin si awọn ẹka meji: ọkan ni a lo bi asopọ itanna laarin awọn fẹlẹfẹlẹ, ati ekeji ni a lo bi atunṣe tabi ipo ẹrọ naa. Ti o ba ti lati ilana, wọnyi iho ni gbogbo pin si meta isori, eyun afọju ihò, sin ihò ati nipasẹ iho .

Awọn ihò afọju ti wa ni oke ati isalẹ awọn ipele ti igbimọ Circuit ti a tẹjade ati pe o ni ijinle kan fun asopọ ti Circuit dada ati Circuit inu ni isalẹ, ati ijinle awọn iho nigbagbogbo ko kọja ipin kan (iho).

Awọn sin iho ntokasi si awọn asopọ iho be ni akojọpọ Layer ti awọn tejede Circuit ọkọ, eyi ti ko ni fa si awọn dada ti awọn ọkọ. Awọn loke meji orisi ti ihò ti wa ni be ni akojọpọ Layer ti awọn Circuit ọkọ, eyi ti o ti pari nipasẹ awọn nipasẹ iho igbáti ilana ṣaaju ki o to lamination, ati awọn orisirisi akojọpọ fẹlẹfẹlẹ le ti wa ni lqkan nigba ti Ibiyi ti nipasẹ iho.

Iru kẹta ni a npe ni nipasẹ-iho, eyi ti o kọja nipasẹ gbogbo Circuit ọkọ ati ki o le ṣee lo lati se aseyori ti abẹnu interconnection tabi bi fifi sori aye ihò fun irinše. Nitori awọn nipasẹ iho jẹ rọrun lati se aseyori ninu awọn ilana ati awọn iye owo ti wa ni kekere, awọn tiwa ni opolopo ninu tejede Circuit lọọgan lo o, dipo ju awọn miiran meji nipasẹ ihò. Awọn iho wọnyi, laisi awọn ilana pataki, ni a gba bi nipasẹ awọn iho.

asva (2)

Lati oju wiwo apẹrẹ, nipasẹ nipasẹ awọn ẹya meji ni o kun julọ, ọkan jẹ aarin iho liluho, ati ekeji ni agbegbe paadi alurinmorin ni ayika iho liluho. Iwọn awọn ẹya meji wọnyi pinnu iwọn nipasẹ.

O han ni, ni iyara-giga, apẹrẹ PCB iwuwo giga, awọn apẹẹrẹ nigbagbogbo fẹ iho bi kekere bi o ti ṣee, ki aaye wiwu diẹ sii ni a le fi silẹ, ni afikun, kere si nipasẹ, agbara parasitic ti ara rẹ jẹ kere, diẹ dara julọ. fun ga-iyara iyika.

Sibẹsibẹ, idinku nipasẹ iwọn naa tun nmu ilosoke ninu awọn idiyele, ati pe iwọn iho ko le dinku lainidi, o ni opin nipasẹ liluho ati imọ-ẹrọ itanna: ti o kere julọ iho naa, gigun ti liluho naa gba, rọrun naa. ni lati yapa lati aarin; Nigbati ijinle iho jẹ diẹ sii ju awọn akoko 6 iwọn ila opin ti iho naa, ko ṣee ṣe lati rii daju pe ogiri iho le wa ni iṣọkan pẹlu bàbà.

Fun apẹẹrẹ, ti sisanra (nipasẹ ijinle iho) ti igbimọ PCB 6-Layer deede jẹ 50Mil, lẹhinna iwọn ila opin ti o kere ju ti awọn olupese PCB le pese labẹ awọn ipo deede le de ọdọ 8Mil nikan. Pẹlu awọn idagbasoke ti lesa liluho ọna ẹrọ, awọn iwọn ti awọn liluho tun le jẹ kere ati ki o kere, ati awọn iwọn ila opin ti iho ni gbogbo kere ju tabi dogba si 6Mils, a npe ni microholes.

Microholes ti wa ni igba ti a lo ninu HDI (giga iwuwo interconnect be) oniru, ati microhole ọna ẹrọ le gba awọn iho lati wa ni ti gbẹ iho taara lori pad, eyi ti gidigidi mu awọn Circuit iṣẹ ati ki o fi awọn onirin aaye. The via han bi a breakpoint ti impedance discontinuity lori awọn gbigbe laini, nfa otito ti awọn ifihan agbara. Ni gbogbogbo, ikọlu deede ti iho jẹ nipa 12% kekere ju laini gbigbe, fun apẹẹrẹ, ikọlu ti laini gbigbe 50 ohms yoo dinku nipasẹ 6 ohms nigbati o ba kọja nipasẹ iho (ni pato ati iwọn nipasẹ, sisanra awo tun ni ibatan, kii ṣe idinku pipe).

Bibẹẹkọ, iṣaroye ti o fa nipasẹ idalọwọduro ikọlura nipasẹ jẹ kekere pupọ, ati olusọdipúpọ afihan rẹ jẹ nikan:

(44-50) / (44 + 50) = 0,06

Awọn iṣoro ti o dide lati nipasẹ jẹ idojukọ diẹ sii lori awọn ipa ti agbara parasitic ati inductance.

Nipasẹ Agbara Parasitic ati Inductance

Agbara parasitic stray wa ninu nipasẹ funrararẹ. Ti o ba ti awọn iwọn ila opin ti awọn solder resistance ibi lori awọn gbe Layer jẹ D2, awọn iwọn ila opin ti awọn solder pad jẹ D1, awọn sisanra ti awọn PCB ọkọ ni T, ati awọn dielectric ibakan ti awọn sobusitireti jẹ ε, awọn parasitic capacitance ti nipasẹ iho fẹrẹ to:
C=1.41èTD1/(D2-D1)
Awọn ifilelẹ ti awọn ipa ti parasitic capacitance lori awọn Circuit ni lati pẹ awọn dide akoko ti awọn ifihan agbara ati ki o din iyara ti awọn Circuit.

Fun apẹẹrẹ, fun PCB kan pẹlu sisanra ti 50Mil, ti o ba jẹ pe iwọn ila opin ti paadi jẹ 20Mil (iwọn ila opin ti iho liluho jẹ 10Mils) ati iwọn ila opin ti agbegbe resistance solder jẹ 40Mil, lẹhinna a le isunmọ agbara agbara parasitic ti nipasẹ nipasẹ agbekalẹ loke:

C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.040-0.020)=0.31pF

Iye akoko iyipada ti o ṣẹlẹ nipasẹ apakan yii ti agbara jẹ aijọju:

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

O le rii lati awọn iye wọnyi pe botilẹjẹpe iwulo ti idaduro dide ti o ṣẹlẹ nipasẹ agbara parasitic ti ẹyọkan nipasẹ ko han gbangba, ti a ba lo nipasẹ ni ọpọlọpọ igba ni laini lati yipada laarin awọn fẹlẹfẹlẹ, ọpọlọpọ awọn iho yoo ṣee lo, ati awọn oniru yẹ ki o wa fara kà. Ninu apẹrẹ gangan, agbara parasitic le dinku nipasẹ jijẹ aaye laarin iho ati agbegbe Ejò (Anti-pad) tabi idinku iwọn ila opin ti paadi naa.

asva (3)

Ninu apẹrẹ ti awọn iyika oni-nọmba iyara to gaju, ipalara ti o ṣẹlẹ nipasẹ inductance parasitic jẹ nigbagbogbo tobi ju ipa ti agbara parasitic. Inductance jara parasitic rẹ yoo ṣe irẹwẹsi ilowosi ti kapasito fori ati irẹwẹsi imunado sisẹ ti gbogbo eto agbara.

A le lo ilana imudara ti o tẹle lati ṣe iṣiro inductance parasitic ti isunmọ nipasẹ iho:

L=5.08h[ln(4h/d)+1]

Nibo L ti n tọka si inductance ti nipasẹ, h jẹ ipari ti nipasẹ, ati d jẹ iwọn ila opin ti iho aarin. O le rii lati inu agbekalẹ pe iwọn ila opin ti nipasẹ ni ipa diẹ lori inductance, lakoko ti ipari ti nipasẹ ni ipa ti o tobi julọ lori inductance. Paapaa ni lilo apẹẹrẹ ti o wa loke, inductance ti ita-iho le ṣe iṣiro bi:

L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH

Ti akoko dide ti ifihan ba jẹ 1ns, lẹhinna iwọn ikọlu deede rẹ jẹ:

XL=πL/T10-90=3.19Ω

Iru impedance ko le wa ni bikita ni niwaju ga-igbohunsafẹfẹ lọwọlọwọ nipasẹ, ni pato, akiyesi pe awọn fori kapasito nilo lati ṣe nipasẹ awọn meji ihò nigba ti pọ awọn agbara Layer ati awọn Ibiyi, ki awọn parasitic inductance ti iho yoo wa ni isodipupo.

Bawo ni lati lo nipasẹ?

Nipasẹ awọn loke igbekale ti parasitic abuda kan ti iho , a le ri pe ni ga-iyara PCB oniru, dabi ẹnipe o rọrun iho igba mu nla odi ipa si awọn oniru ti awọn Circuit. Lati le dinku awọn ipa buburu ti o fa nipasẹ ipa parasitic ti iho, apẹrẹ le jẹ bi o ti ṣee:

asva (4)

Lati awọn ẹya meji ti idiyele ati didara ifihan agbara, yan iwọn ti o ni oye ti nipasẹ iwọn. Ti o ba jẹ dandan, o le ronu nipa lilo awọn titobi oriṣiriṣi ti vias, gẹgẹbi fun ipese agbara tabi awọn ihò okun waya ilẹ, o le ronu nipa lilo iwọn ti o tobi ju lati dinku ikọlu, ati fun wiwọn ifihan agbara, o le lo kekere nipasẹ. Nitoribẹẹ, bi iwọn ti nipasẹ dinku, iye owo ti o baamu yoo tun pọ si

Awọn agbekalẹ meji ti a sọrọ loke ni a le pari pe lilo igbimọ PCB tinrin jẹ iwunilori si idinku awọn aye parasitic meji ti nipasẹ

Wiwọn ifihan agbara lori igbimọ PCB ko yẹ ki o yipada niwọn bi o ti ṣee ṣe, iyẹn ni lati sọ, gbiyanju lati ma lo nipasẹ awọn ọna ti ko wulo.

Vias gbọdọ wa ni ti gbẹ iho sinu awọn pinni ti awọn ipese agbara ati ilẹ. Awọn kikuru asiwaju laarin awọn pinni ati awọn vias, awọn dara. Awọn iho pupọ le ti gbẹ ni afiwe lati dinku inductance deede.

Gbe diẹ ninu awọn ilẹ nipasẹ-iho nitosi awọn nipasẹ-ihò ti awọn ifihan agbara ayipada lati pese awọn sunmọ lupu fun awọn ifihan agbara. O le ani gbe diẹ ninu awọn excess ilẹ ihò lori PCB ọkọ.

Fun ga iyara PCB lọọgan pẹlu ga iwuwo, o le ro a lilo bulọọgi-ihò.