Leiterplattentechnisch - Über den Einfluss von Durchkontaktierungen auf die Signalübertragung

Über den Einfluss von Durchkontaktierungen auf die Signalübertragung

Das Grundkonzept der Vias

Via (Via) is one of the important components of multilayer PCB, und die Kosten der Bohrungen machen normalerweise 30% bis 40% der Kosten für Leiterplatte manufacturing. Einfach ausgedrückt, jedes Loch auf der PCB kann ein via aufgerufen werden.

Aus der Perspektive der Funktion, Durchkontaktierungen können in zwei Kategorien unterteilt werden: eine ist für die elektrische Verbindung zwischen Schichten; das andere ist für die Gerätefixierung oder -positionierung. Zum Beispiel, im Hinblick auf den Prozess, Diese Vias sind im Allgemeinen in drei Kategorien unterteilt, namely blind vias (BlindVia), buried vias (BuriedVia) and through vias (ThroughVia). Blind Vias befinden sich auf der Ober- und Unterseite der PCB und eine gewisse Tiefe haben. Sie werden verwendet, um die Oberflächenlinie und die darunterliegende innere Linie zu verbinden. The depth of the hole usually does not exceed a certain ratio (aperture). Begrabene Durchkontaktierungen beziehen sich auf die Verbindungslöcher in der inneren Schicht des PCB, die sich nicht auf die Oberfläche der PCB. Die oben genannten zwei Arten von Löchern befinden sich beide in der inneren Schicht der PCB, und werden vor der Laminierung durch ein Durchgangslochumformverfahren vervollständigt, und mehrere innere Schichten können während der Bildung des. Durchgangsbohrungen durch die gesamte PCB und kann zur Realisierung interner Verschaltung oder als Einbaupositionierungslöcher für Bauteile verwendet werden. Weil der Tongzi-Prozess einfacher zu implementieren ist und die Kosten niedriger sind, die meisten PCBs benutzen, und die anderen beiden Arten von Vias werden selten verwendet. Die folgenden Durchgangslöcher, sofern nicht anders angegeben, als Durchgangsbohrungen gelten.

Aus gestalterischer Sicht, Ein Durchgangsloch besteht hauptsächlich aus zwei Teilen, one is the center hole (DrillHole), und der andere ist der Plattenbereich um das Loch herum, wie in Abbildung 1-9-1 dargestellt. Die Größe dieser beiden Teile bestimmt die Größe der.
Offensichtlich, in Hochgeschwindigkeit, hohe Dichte PCB-Design, Designers always hope that je kleiner die Via hole, die bessere, so dass mehr Verdrahtungsraum auf der PCB. Darüber hinaus, the smaller the via, je kleiner die eigene parasitäre Kapazität, die besser für Hochgeschwindigkeitsschaltungen geeignet ist. Allerdings, die Verringerung der Lochgröße führt auch zu einer Erhöhung der Kosten, und die Größe der Durchkontaktierungen kann nicht unbegrenzt reduziert werden. It is limited by process technologies such as drilling (Drill) and plating (Plating): the smaller the hole, Der Bohrer Je länger das Loch dauert, Je einfacher es ist, von der Mittelposition abzuweichen; und wenn die Tiefe des Lochs 6-mal den Durchmesser des gebohrten Lochs übersteigt, Es kann nicht garantiert werden, dass die Lochwand gleichmäßig mit Kupfer beschichtet werden kann. Zum Beispiel, if the thickness (through hole depth) of a normal 6-layer PCB ist 50 mils, dann unter normalen Bedingungen, der Mindestbohrdurchmesser, der Leiterplattenhersteller can provide can only reach 8 mils. Mit der Entwicklung der Laserbohrtechnik, Die Größe des Lochs kann kleiner und kleiner sein. Allgemein, Ein Durchgang mit einem Durchmesser von weniger als 6 mils wird Mikroloch genannt. Microvias are often used in HDI (High Density Interconnect Structure) designs. Microvia-Technologie ermöglicht das direkte Stanzen von Vias auf dem Via-in-Pad, Das verbessert die Schaltungsleistung erheblich und spart Verdrahtungsplatz.

Vias erscheinen als Breakpoints mit diskontinuierlicher Impedanz auf der Übertragungsleitung, die Signalreflexionen verursachen. Im Allgemeinen ist die äquivalente Impedanz des Durchgangs etwa 12% niedriger als die der Übertragungsleitung. Beispielsweise verringert sich die Impedanz einer 50Ω Übertragungsleitung um 6Ω beim Durchfahren des Durchgangs (insbesondere hängt sie auch mit der Größe und Dicke des Durchgangs zusammen, nicht mit einer absoluten Reduktion). Allerdings ist die Reflexion, die durch die diskontinuierliche Impedanz des Durchgangs verursacht wird, tatsächlich sehr gering, und sein Reflexionskoeffizient beträgt nur (50-44)/(44+50)â­0.06. Die Probleme, die durch das Durchgangs verursacht werden, konzentrieren sich mehr auf die parasitäre Kapazität und Induktivität. Einfluss.