Teknik PCB - Pembuat papan sirkuit cetak menjelaskan kunci papan pcb untuk anda

1. Konsep asas vias Via adalah salah satu komponen penting PCB berbilang lapisan. Biasanya biaya pengeboran menghasilkan 30% hingga 40% dari biaya penghasilan PCB. Setiap lubang di PCB boleh dipanggil melalui. Dari sudut pandangan fungsi, vias boleh dibahagi ke dua kategori: satu digunakan untuk sambungan elektrik diantara lapisan; yang lain digunakan untuk memperbaiki atau menempatkan peranti. Dalam bentuk proses, vial ini secara umum dibahagi ke tiga kategori, iaitu vial buta, vial terkubur dan melalui vial. Via buta ditempatkan pada permukaan atas dan bawah papan sirkuit cetak dan mempunyai kedalaman tertentu. Mereka digunakan untuk menyambungkan garis permukaan dan garis dalaman di bawah. Kedalaman lubang biasanya tidak melebihi nisbah tertentu (terbuka). Lubang terkubur merujuk ke lubang sambungan yang terletak dalam lapisan dalaman papan sirkuit cetak, yang tidak meneruskan ke permukaan papan PCB. Dua jenis lubang yang disebut di atas kedua-dua ditempatkan dalam lapisan dalaman papan sirkuit, dan proses bentuk lubang melalui digunakan sebelum laminasi, dan beberapa lapisan dalaman mungkin ditutup semasa bentuk lubang melalui. Jenis ketiga dipanggil lubang melalui, yang menembus seluruh papan sirkuit dan boleh digunakan untuk sambungan dalaman atau sebagai lubang pemasangan komponen. Kerana lubang melalui lebih mudah untuk dilaksanakan dalam proses dan biaya lebih rendah, kebanyakan papan PCB dicetak menggunakannya selain dari dua jenis lain lubang melalui. Berikut melalui lubang, kecuali ditentukan sebaliknya, dianggap sebagai melalui lubang. Dari sudut pandang rancangan, satu melalui kebanyakan terdiri dari dua bahagian, satu adalah lubang pengeboran di tengah, dan yang lain ialah kawasan pad disekitar pengeboran. Saiz dua bahagian ini menentukan saiz melalui. . Jelas sekali, dalam rancangan PCB dengan kelajuan tinggi, densiti tinggi, perancang sentiasa berharap bahawa semakin kecil lubang melalui, semakin baik, sehingga lebih banyak ruang kabel boleh ditinggalkan di papan. Selain itu, semakin kecil lubang melalui, kapasitas parasit sendiri. Semakin kecil ia, semakin sesuai ia untuk sirkuit kelajuan tinggi.

Namun, pengurangan saiz lubang juga menyebabkan peningkatan kos, dan saiz botol tidak boleh dikurangkan tanpa batas. Ia dibatasi oleh teknologi proses seperti pengeboran dan plating: semakin kecil lubang, semakin banyak pengeboran proses pemprosesan lubang semakin sukar, semakin lama ia mengambil, dan semakin mudah ia melepaskan diri dari kedudukan tengah; dan apabila kedalaman lubang melebihi 6 kali diameter lubang terbongkar, ia mustahil untuk memastikan dinding lubang boleh dipenuhi secara serentak dengan tembaga. Contohnya, tebal (melalui kedalaman lubang) papan PCB 6 lapisan normal adalah kira-kira 50Mil, jadi diameter lubang bor minimum yang mana penghasil papan PCB umum boleh menyediakan hanya boleh mencapai 8Mil.

2. Kapensiti parasitik viaThe hole itself has parasitic capacitance to the ground. Jika diketahui bahawa diameter lubang izolasi pada lapisan tanah melalui adalah D2, diameter pad melalui adalah D1, tebal papan PCB adalah T, dan konstan dielektrik substrat papan adalah ε, Kapensitasi parasitik melalui adalah sama dengan:C=1.41εTD1/(D2-D1) Kesan utama kapasitasi parasitik vias pada sirkuit adalah untuk memperpanjang masa naik isyarat dan mengurangkan kelajuan sirkuit. Contohnya, untuk PCB dengan tebal 50Mil, jika melalui dengan diameter dalaman 10Mil dan diameter pad 20Mil digunakan, dan jarak antara pad dan kawasan tembaga tanah ialah 32Mil, maka kita boleh kira-kira melalui menggunakan formula di atas Kapensiti parasit adalah kira-kira: C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF, - perubahan masa naik disebabkan oleh bahagian ini kapasitasi adalah: T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2 x0.517x(55/2)=31.28ps. Ia boleh dilihat dari nilai-nilai ini bahawa walaupun kesan lambat naik disebabkan oleh kapasitasi parasit satu melalui tidak jelas, jika melalui digunakan berbilang kali dalam jejak untuk menukar antara lapisan, perancang patut mempertimbangkan dengan berhati-hati. Tiga. Induktan parasitik dari vial Sama seperti, ada indunan parasitik bersama dengan kapasitas parasitik dari vial. Dalam rancangan sirkuit digital kelajuan tinggi, induktan parasit vias sering menyebabkan kerosakan lebih daripada kapasitasi parasit. Induktansi seri parasitik akan lemahkan kontribusi kondensator bypass dan lemahkan kesan penapisan seluruh sistem kuasa. Kita hanya boleh menghitung induktan parasit melalui dengan formula berikut:L=5.08h[ln(4h/d)+1] di mana L merujuk kepada induktan melalui, h ialah panjang melalui, dan d ialah diameter lubang tengah. Ia boleh dilihat dari formula bahawa diameter melalui mempunyai pengaruh kecil pada induktan, dan panjang melalui mempunyai pengaruh terbesar pada induktan. Masih menggunakan contoh di atas, induktansi laluan boleh dihitung sebagai: L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH. Jika masa naik isyarat adalah 1ns, maka impedance yang sama adalah: XL=Ï-L/T10-90=3.19Ω. Impedansi seperti ini tidak boleh lagi diabaikan apabila arus frekuensi tinggi berlalu. Perhatian istimewa perlu diberikan kepada fakta bahawa kapasitator bypass perlu melewati dua vias apabila menyambung pesawat kuasa dan pesawat tanah, sehingga induktan parasit vias akan meningkat secara eksponensial. Empat. Melalui rancangan dalam PCBT kelajuan tinggi melalui analisis atas ciri-ciri parasit vias, kita boleh melihat bahawa dalam rancangan PCB kelajuan tinggi, kelihatannya vias sederhana sering membawa kesan negatif besar kepada rancangan papan PCB. Untuk mengurangi kesan negatif yang disebabkan oleh kesan parasit vias, perkara-perkara berikut boleh dilakukan dalam rancangan: - 1. Mengingat kualiti kosong dan isyarat, pilih saiz yang masuk akal melalui saiz. Contohnya, untuk rancangan modul memori PCB 6-10 lapisan, lebih baik menggunakan kunci 10/20Mil (drilled/pad). Untuk beberapa papan besar-densiti saiz kecil, anda juga boleh cuba menggunakan 8/18Mil. lubang. Dalam keadaan teknikal semasa, ia sukar untuk menggunakan vias yang lebih kecil. Untuk kuasa atau butang tanah, anda boleh mempertimbangkan menggunakan saiz yang lebih besar untuk mengurangkan impedance.