PCB Blogu - PCB tahta vialarının parazitik kapasitesi ve parazitik indukatörü

1. Via

Vias, çoklu katmanın önemli komponentlerinden biridir. PCB tahtası, ve sürüşün maliyeti genelde %30'a %40'e sahiptir. PCB tahtası production. Basit, PCB'deki her deliğin. Funksiyonun görüntüsünden, flakalar iki kategoriye bölünebilir: bir katlar arasındaki elektrik bağlantı için kullanılır; diğeri aygıt ayarlama veya pozisyon için kullanılır. İşlemde, Bu vialar genelde üç kategoriye bölüyor., yani kör viallar., gömülmüş, ve. Kör delikler basılı devre tahtasının üstünde ve aşağıdaki yüzlerinde bulunur., belirli bir derinlikle, yüzeysel devreyi ve iç devreyi bağlamak için, and the depth of the hole usually does not exceed a certain ratio (diameter). Gömülmüş vialar, basılı devre tahtasının iç katında bulunan bağlantı deliklerine yönlendiriyor., devre tahtasının yüzeyine uzatmayan. Yukarıdaki iki tür delik devre tahtasının iç katında bulundur ve laminasyondan önce delik oluşturma süreci tarafından tamamlanır.. Döşeğin oluşturulmasında, birkaç iç katı kapalı olabilir. Üçüncü türü delikte denir., Bütün devre tahtasına girer ve iç bağlantılar veya komponentler için yükselmesi için kullanılabilir.. Çünkü delikten geçen süreçte fark etmek daha kolay ve maliyetin düşük olduğu için, Yazılı devre tahtalarının çoğu onu diğer iki tür delikten kullanır.. Aşağıdaki delikler aracılığıyla belirtilmezse delikler aracılığıyla görülür.. Görüntü tasarımından, a via is mainly composed of two parts, birisi orta delik., diğeri de deliğin etrafında, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi. Bu iki parçanın büyüklüğü aracılığın boyutunu belirliyor.. Obviously, hızlı ve yüksek yoğunluğun tasarımında PCB tahtasıs, tasarımcılar her zaman delikten daha küçük, Daha iyi, böylece daha fazla yönlendirme alanı tahtasında. Ayrıca, delikten daha küçük, Kendi parazit kapasitesi daha küçük, hızlı devreler için daha uygun. Ama..., the reduction of hole size also brings an increase in cost, ve vüyaların boyutunu sonsuza dek azaltılamaz. Bu süreç teknolojileri, süreç ve elektroplatıcı gibi sınırlı: delik küçük, ne kadar uzun sürecek. Ne kadar uzun, Orta pozisyondan ayrılmak daha kolay; ve deliğin derinliğinin 6 kat boyunca boğulmuş deliğin elmesinin, delik duvarı bakıyla eşit bir şekilde takılabileceğine garanti edilemez.. Örneğin, normal 6 katının kalıntısı PCB tahtası (through hole depth) is about 50Mil, bu yüzden deliğin elması PCB tahtası üretici çok küçük ve sadece 8Mil'e ulaşabilir..

2. Viyatların parazitik kapasitesi

Delinin kendisi yere parazitik kapasitesi var. Eğer yeryüzündeki yeryüzündeki yeryüzünün izolasyon deliğinin diametrinin D2 olduğunu bilinirse, bölgenin diametri D1'dir, PCB tahtasının kalınlığı T'dir ve tahta substratının dielektrik constant ε'dir. Sonra deliğin parazitik kapasitesi: C=1,41εTD1/(D2-D1) Devre üzerindeki deliğin parazitik kapasitesinin en önemli etkisi sinyalin yükselmesi ve devre hızını azaltmak. Örneğin, 50Mil kalıntısı olan PCB tahtası için, eğer 10 Mil'in iç bir diametri ile 20 Mil'in bir patlama diametri kullanılırsa, ve patlama ve toprak bakır alanı arasındaki mesafe 32Mil olursa, yukarıdaki formül arasındaki delikten yaklaşılabiliriz. Parazitik kapasitesi yaklaşık olarak: C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF, kapasitenin bu parçasından sebep olan yükselme zamanı değişikliği: T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2×0.517x(55/2)=31.28ps. Bu değerlerden, Görünüşe göre, yalnız bir yolculuğun parasitik kapasitesi yüzünden yavaşlatma etkisi pek a çık değildir., tasarımcı, yolculuğun bir sürü kere izler arasındaki katlar arasında değiştirmek için kullanıldığını dikkatli düşünmeli..

3. Viyatların parazitik etkisi

Aynı şekilde, parazitik indikatör, parazitik vial kapasitesi ile birlikte var. In the tasarlama of high-speed digital circuits, the harm caused by the parasitic inductance of vias is often greater than the influence of parasitic capacitance. Parazitik seri indukatörü bypass kapasitörünün katkısını zayıflatır ve tüm güç sisteminin filtreleme etkisini azaltır. Yolculuğun elması induktans üzerinde küçük etkisi var. Yolculuğun uzunluğu induktans üzerinde büyük etkisi var. Yine de yukarıdaki örnekleri kullanarak, yolculuğun induktansını: L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010) 1]=1.015nH. olarak hesaplanabilir. Eğer sinyalin yükselmesi 1ns ise, eşit impedansı XL=πL/T10-90=3.19Ω. Yüksek frekans akışları geçtiğinde böyle engellenme artık ihmal edilemez. Elektrik teslimatı katmanı ve toprak katmanı bağlayarken bypass kapasitörünün iki viat arasından geçmesi gerektiğine özel dikkati verilmeli.

4. Yüksek hızlı bir PCB tahtası ile

Yukarıdaki parazit özelliklerinin analizi üzerinde, yüksek hızlı PCB tahtalarının tasarımı üzerinde, basit viallar genelde devre tasarımına büyük negatif etkiler getirir. Viyatların parasitik etkileri tarafından sebep olan negatif etkileri azaltmak için tasarımda en mümkün olduğunca yapabilirsiniz:

1) İki pahalı ve sinyal kalitesini düşünerek mantıklı bir boyutunun boyutunu kullanın. Örneğin, 6-10 katı hafıza modulu PCB tahta tasarımı için 10/20Mil (drilling/pad) viallarını kullanmak daha iyi. Yüksek yoğunlukta küçük boyutlu tahtalar için de 8/18 Mil kullanmaya çalışabilirsiniz. vias. Şimdiki teknik koşullarda, küçük vialları kullanmak zor. Güç ya da toprak vüyaları için, impedance düşürmek için büyük ölçü kullanmayı düşünün.

2) Yukarıda tartıştığı iki formülden, daha ince bir PCB tahtasını kullanarak yolculuğun iki parazit parametrini azaltmak için faydalı olduğunu anlayabilir.

3) PCB'deki sinyal izlerinin katlarını değiştirmeye çalışın, yani gereksiz vialları kullanmayı deneyin.

4) Elektrik tasarımının ve toprakların kütleri mümkün olduğunca yakın sürülmeli. Çünkü aracılığın ve çiftliğin arasındaki iletişim daha kısa olursa, daha iyi olur, çünkü artıracaklar. Aynı zamanda, güç ve toprak iletişimleri mümkün olduğu kadar kalın olmalı.

5) Place some grounded vias near the vias where the signal changes layers to provide a close return path for the signal. Hatta birkaç kalıcı toprak fıçını PCB tahtası büyük sayılarda. Elbette., elaksiyete de tasarımda gerekli. Daha önce tartıştığı model aracılığı, her katmanın patlaması olduğu durumda, ve bazen, bazı katların parçalarını azaltıp bile kaldırabiliriz.. Özellikle de çok yüksek yoğunlukta, Bakar katındaki devre kırıcının oluşturmasına neden olabilir. Bu sorunu çözmek için, yolculuğun yerini, aynı zamanda PCB tahtası bakır katı üzerinden. The pad size is reduced.