PCB Tecnico - Sull'influenza dei vias sulla trasmissione del segnale

Sull'influenza dei vias sulla trasmissione del segnale

Il concetto di base di vias

Via (Via) è uno dei componenti importanti del PCB multistrato e il costo della perforazione di solito rappresenta dal 30% al 40% del costo della produzione di schede PCB. In poche parole, ogni foro sul PCB può essere chiamato via.

Dal punto di vista della funzione, i vias possono essere suddivisi in due categorie: una è per il collegamento elettrico tra strati; l'altro è destinato al fissaggio o al posizionamento del dispositivo. Per esempio, in termini di processo, queste vie sono generalmente divise in tre categorie, vale a dire vie cieche (BlindVia), vie sepolte (BuriedVia) e attraverso vie (ThroughVia). Le vie cieche si trovano sulle superfici superiori e inferiori del PCB e hanno una certa profondità. Sono utilizzati per collegare la linea superficiale e la linea interna sottostante. La profondità del foro di solito non supera un certo rapporto (apertura). I vias sepolti si riferiscono ai fori di connessione situati nello strato interno del PCB, che non si estendono alla superficie del PCB. Thesopra due tipi di fori sono entrambi situati nello strato interno del PCB e sono completati da un processo di formazione del foro passante prima della laminazione e diversi strati interni possono essere sovrapposti durante la formazione della via. Attraverso i fori passano attraverso l'intero PCB e possono essere utilizzati per realizzare l'interconnessione interna o come fori di posizionamento dell'installazione per i componenti. Poiché il processo Tongzi è più facile da implementare e il costo è inferiore, la maggior parte dei PCB lo utilizza, e gli altri due tipi di vias sono raramente utilizzati. I seguenti fori, se non diversamente specificato, sono considerati fori passanti.

Dal punto di vista della progettazione, un foro passante è composto principalmente da due parti, una è il foro centrale (DrillHole), e l'altra è l'area del pannello intorno al foro, come mostrato nella Figura 1-9-1. La dimensione di queste due parti determina la dimensione della via. Ovviamente, nel design PCB ad alta velocità e ad alta densità, i progettisti sperano sempre che più piccolo è il foro passante, meglio è, in modo che più spazio di cablaggio possa essere lasciato sul PCB. Inoltre, più piccola è la via, più piccola è la sua capacità parassitaria, che è più adatta per circuiti ad alta velocità. Tuttavia, la riduzione delle dimensioni dei fori comporta anche un aumento dei costi e le dimensioni dei vias non possono essere ridotte indefinitamente. È limitato da tecnologie di processo come perforazione (trapano) e placcatura (placcatura): più piccolo è il foro, il trapano Più tempo richiede il foro, più facile è deviare dalla posizione centrale; e quando la profondità del foro supera 6 volte il diametro del foro forato, non si può garantire che la parete del foro possa essere placcata uniformemente con rame. Ad esempio, se lo spessore (attraverso la profondità del foro) di un normale PCB a 6 strati è di 50 mil, allora in condizioni normali, il diametro minimo di perforazione che il produttore di PCB può fornire può raggiungere solo 8 mil. Con lo sviluppo della tecnologia di perforazione laser, la dimensione del foro può essere sempre più piccola. Generalmente, una via con un diametro inferiore a 6 mil è chiamata micro-foro. Le microvie sono spesso utilizzate nei progetti HDI (High Density Interconnect Structure). La tecnologia Microvia consente di perforare direttamente i vias sul Via-in-Pad, migliorando notevolmente le prestazioni del circuito e risparmiando spazio di cablaggio.

Vias appaiono come punti di interruzione con impedenza discontinua sulla linea di trasmissione, che causerà riflessi del segnale. Generalmente, l'impedenza equivalente della via è circa il 12% inferiore a quella della linea di trasmissione. Ad esempio, l'impedenza di una linea di trasmissione 50Ω diminuisce di 6Ω quando passa attraverso la via (nello specifico, è anche correlata alle dimensioni e allo spessore della via, non una riduzione assoluta). Tuttavia, la riflessione causata dall'impedenza discontinua della via è in realtà molto piccola, e il suo coefficiente di riflessione è solo (50-44)/(44+50)âˆ0,06. I problemi causati dalla via sono più concentrati sulla capacità parassitaria e l'induttanza. Influenza.