PCB 기술 - PCB 보드 경로설정에서 구멍을 어떻게 설계했습니까?

via 란 무엇입니까?

오버홀은 다층 PCB의 중요한 구성 요소 중 하나이며, 드릴링 비용은 일반적으로 PCB 제조 비용의 30~40% 를 차지합니다.간단히 말해서, PCB의 각 구멍을 오버홀이라고 할 수 있습니다.기능의 관점에서 볼 때, 오버홀은 레이어 간의 전기 연결에 사용되는 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.다른 하나는 기기를 고정하거나 위치를 지정하는 데 사용됩니다.공예적으로 말하자면, 구멍을 통과하는 것은 일반적으로 세 종류로 나뉘는데, 즉 맹공, 매입식 구멍과 구멍이다.

블라인드 구멍은 인쇄회로기판의 상단과 하면에 위치하며 일정한 깊이를 가지고 있다.서피스 선과 아래 내부 선을 연결하는 데 사용됩니다.일반적으로 구멍의 깊이는 일정한 축척 (구멍 지름) 을 초과하지 않습니다.매몰구멍은 인쇄회로기판 내부에 있는 연결 구멍으로 회로기판 표면까지 확장되지 않습니다.위의 두 유형의 구멍은 보드의 내부 레이어에 있으며 레이어를 누르기 전에 구멍 통과 프로세스를 통해 완료되며 구멍을 통과하는 동안 여러 내부 레이어를 중첩할 수 있습니다.

세 번째 유형은 내부 상호 연결 또는 컴포넌트로 배치 구멍을 설치하는 데 사용할 수 있는 전체 보드를 통과하는 통과 구멍이라고 합니다.구멍은 공정에서 쉽게 구현되고 비용이 적게 들기 때문에 다른 두 가지 구멍이 아닌 대부분의 인쇄 회로 기판에 사용됩니다.별도의 규정이 없는 한 다음 오버홀은 오버홀이 됩니다.

오버홀 구성

설계의 관점에서 볼 때, 오버홀은 주로 두 부분으로 구성되어 있는데, 한 부분은 중간의 구멍이고, 다른 한 부분은 구멍 주위의 용접판 영역이다.이 두 부분의 크기가 오버홀 크기를 결정합니다.분명히 고속, 고밀도의 PCB 설계에서 설계자는 항상 구멍이 작을수록 좋으며, 이렇게 하면 보드에 더 많은 배선 공간을 남길 수 있다.또한 구멍이 작을수록 자체 기생 용량이 작아집니다.작을수록 고속 회로에 더 적합합니다.

그러나 구멍 치수의 감소는 비용 증가를 가져오며 구멍을 통과하는 치수는 무한히 감소할 수 없습니다.구멍 드릴링 및 전기 도금과 같은 공예 기술의 제한을 받습니다. 구멍이 작을수록 구멍을 드릴하는 데 더 많은 시간이 걸립니다.시간이 길수록 중심 위치에서 벗어나기 쉽습니다.구멍의 깊이가 드릴 지름의 6배를 초과하면 구멍 벽에 균일하게 구리를 도금할 수 없습니다.예를 들어, 일반 6단 PCB 보드의 두께(구멍 통과 깊이)는 약 50Mil이므로 PCB 제조업체가 제공할 수 있는 최소 드릴 지름은 8Mil에 불과합니다.

구멍을 통과하는 기생 특성

1 기생 용량

구멍을 통과하는 자체는 땅에 기생용량을 가지고 있다.알려진 구멍의 접지층에 있는 분리 구멍의 지름이 D2, 오버홀 용접판의 지름이 D1, PCB 보드의 두께가 T, 보드 기판의 개전 상수가 Isla µ이면 오버홀의 기생 용량은 다음과 비슷합니다.

C=1.41 섬 TD1/(D2-D1)

과공 기생 용량이 회로에 미치는 주요 영향은 신호의 상승 시간을 연장하고 회로의 속도를 낮추는 것이다.

예를 들어, 두께가 50Mil인 PCB의 경우 내부 지름이 10Mil, 용접판 지름이 20Mil인 오버홀을 사용하고 용접판과 접지 구리 영역 사이의 거리가 32Mil이면 위의 공식을 사용하여 오버홀과 비슷할 수 있습니다. 기생용량은 다음과 같습니다.

C=1.41x4.4x0.050x0.020/（0.032-0.020）

=0.517pF

이 부분의 용량으로 인한 상승 시간의 변화량은 다음과 같다.

T10-90=2.2C（Z0/2）=2.2x0.517x（55/2）

=31.28ps

이러한 값에서 볼 수 있듯이, 단일 구멍을 통과하는 기생 용량으로 인한 상승 지연의 영향은 뚜렷하지 않지만, 만약 흔적선에서 구멍을 여러 번 사용하여 층 사이를 전환한다면, 설계자는 여전히 자세히 고려해야 한다.

2 기생 전감

구멍을 통과하면 기생 용량과 기생 감각이 존재한다.고속 디지털 회로의 설계에서 구멍을 통과하는 기생 전감이 초래하는 위해는 왕왕 기생 용량의 영향보다 크다.그 기생 직렬 전감은 바이패스 콘덴서의 기여를 약화시키고 전체 전력 시스템의 필터 효과를 약화시킨다.우리는 다음과 같은 공식으로 구멍의 기생 전감을 간단하게 계산할 수 있다.

L=5.08h[ln（4h/d）+1]

여기서 L은 오버홀의 감각을 나타내고 h는 오버홀의 길이를 나타내며 d는 중심 구멍의 지름을 나타냅니다.

공식에서 볼 수 있듯이 구멍을 통과하는 지름은 전감에 대한 영향이 비교적 적지만 구멍을 통과하는 길이는 전감에 대한 영향력이 가장 크다.위 예제에서는 구멍을 통과하는 감전을 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

L=5.08x0.050[ln（4x0.050/0.010）+1]

=1.015nH

신호의 상승 시간이 1ns이면 해당 임피던스는 다음과 같습니다.

XL=ÍL/T10-90=3.19

이 임피던스는 고주파 전류가 통과할 때 더 이상 무시할 수 없습니다. 특히 전원 평면과 접지 평면을 연결할 때 바이패스 콘덴서가 두 개의 구멍을 통과해야 합니다. 이렇게 하면 구멍을 통과하는 기생 감각이 기하급수적으로 증가합니다.

오버홀 설계 기술

회로기판 공장 고속 PCB 중의 과공 설계는 상기 과공 기생 특성에 대한 분석을 통해 우리는 고속 PCB 설계에서 간단해 보이는 과공이 종종 회로 설계에 많은 것을 가져다 줄 수 있다는 것을 알 수 있다.부정적인 영향.오버홀 기생 효과로 인한 악영향을 줄이기 위해 설계에서 다음 사항을 수행할 수 있습니다.