PCB Blogu - Yüksek hızlı PCB tahta tasarımında kullanılan negatif etkisinden kaçınmak

1. Araştırma temel konsepti

Döşeğin içinde önemli bir parçası Çok katı PCB tahtası, ve sürüşün maliyeti genelde PCB üretimin maliyetinin %30'a %40'e sahiptir.. Kısa, PCB'deki her deliğin bir delikten. Funksiyonun görüntüsünden, vials iki kategoriye bölünebilir: bir katlar arasındaki elektrik bağlantı olarak kullanılır; İkinci, bu aygıtları ayarlama veya pozisyon için kullanılır. İşlemde, Bu vialar genelde üç kategoriye bölüyor., yani kör delik., gömülmüş delik ve delikten. Kör delik, basılı devre tahtasının üstünde ve alt yüzünde bulundur., ve belirli bir derinlikte. Yüzey çizgisini ve aşağıdaki iç çizgisini bağlamak için kullanılır.. The depth of the hole usually does not exceed a certain ratio (aperture). İçeri girmiş delik, basılı devre masasının iç katındaki bağlantı deliğini gösterir., yazılmış devre tahtasının yüzeyine uzatmayacak. Yukarıdaki iki tür delik devre tahtasının iç katında bulundur.. Laminasyondan önce, delikten oluşturma süreci deliğini tamamlamak için kullanılır. Döşek oluşturma sürecinde, birkaç iç katı kapalı olabilir. Üçüncüsü delikten çağırılır., Bütün devre tahtasından geçiyor ve iç bağlantı veya komponentlerin kurulması ve yerleştirme deliği olarak kullanılabilir.. Çünkü delikten geçen teknoloji ve maliyetin düşük olduğunu fark etmek daha kolaydır., çoğu basılı devre tahtaları onu diğer iki tür deliğin yerine kullanır.. Sonraki vialar, başka belirtilmez, delik olarak. Görüntü tasarımından, Bir yolculuk, genellikle iki parçadan oluşturulmuş: birisi orta yolculuk deliğindir., Diğeri de, saçma deliğinin etrafında. Bu iki parçanın büyüklüğü boşlukların büyüklüğünü belirliyor.. Kesinlikle., yüksek hızlı ve yüksek yoğunluğu tasarladığında PCB tahtaları, tasarımcılar her zaman bu şekerlerin küçük olmasını umuyorlar., Daha iyi, böylece daha fazla yönlendirme alanı tahtasında. Ayrıca, daha küçük, Parazitik kapasitesi küçük, yüksek hızlı devreler için daha uygun. Ama..., delik boyutlarının azaltılması da maliyetin arttırılmasını sağlar., ve vüyaların büyüklüğünü sınırsız azaltılamaz.. Dökme ve elektroplatma teknolojisi tarafından sınırlı: delik daha küçük., Bu kadar uzun sürecek, Ortadan ayrılmak daha kolay. Döşeğin derinliğinin altı kez sürücü elmasının derinliğinden geçtiğinde, delik duvarının üniformalı bakra tabakası olmasını sağlamak imkansız.. Örneğin, if the thickness (through-hole depth) of a normal 6-layer PCB is 50Mil, normal şartlar altında, PCB üreticisi tarafından verilen deliğin diametri sadece 8Mil'e ulaşabilir.. Laser sürücü teknolojinin gelişmesi ile, Yürüyün boyutu da küçük ve küçük olabilir.. Genelde, 6 mil'den az veya eşit bir elması olan vialar mikroporlar denir.. Microholes are often used in HDI (high-density interconnection structure) design. Mikroçöplük teknolojisi, vias'i doğrudan patlar üzerinde vurulmasına izin verir., devre performansını çok geliştirir ve sürücü alanı kurtarır.. İletişim hattındaki viallar, kesin imkansızlık noktaları olarak davranıyor., bu sinyal refleksiyonu. Genelde, Viyatların ekvivalent engellemesi, transmisyon hatlarının %12'inden az.. Örneğin, the impedance of a 50 ohm transmission line will decrease by 6 ohm when it passes through the vias (specifically related to the size of the vias and the thickness of the plates, not the reduction). Ama..., Viyatların sonsuz engellemesi nedeniyle bir yansıtma gerçekten çok küçük., and its reflection coefficient is only (44-50)/(44+50)=0.06. Viyatlar tarafından dolanan sorunlar parasitik kapasitet ve induktans etkisinde daha konsantre oluyor..

2. Parazitik kapasite ve

Parazitik yol kapasitesi kendi yolundadır. Eğer yer üzerindeki sol maske alanının elmesi D2 olduğunu bilirse, bölgedeki elmesi D1'dir, PCB'nin kalınlığı T'dir ve board substratının dielektrik constant ε'dir. Sonra yolculuğun parazitik kapasitesi yaklaşık C=1,41 ε TD1/(D2-D1) arasındaki parazitik kapasitesi, sinyal yükselmesi ve devre hızını azaltmak üzere devre etkileyecek. Örneğin, 50Mil kalıntısı olan bir PCB için, eğer patlama diametri 20 mil (sürüşme diametri 10 mil) olursa ve sol maske alanı 40Mil'dir, Yukarıdaki formül arasındaki parazit kapasitesini yaklaşık olarak hesaplayabiliriz: C=1,41x 4.4 x 0,050 x 0.020/(0.040-0.020)=0.31pF Bu kapasitenin bu bölümünden sebep olan yükselme zamanı değişikliği yaklaşık T10-90=2.2C (Z0/2)=2.2x 0.31x (50/2)=17,05ps. Bu değerlerden görülebilir ki, bir yol parazitik kapasitesi tarafından sebep olan yükselme gecikmesinin etkisi pek a çık değildir. Eğer yol yolculuğu yolculuğunda birçok kez değiştirmek için kullanılırsa, dizaynda dikkatli düşünmeli bir çoklu vial kullanılacak. Pratik tasarımda, parazit kapasitesi aracılığıyla bakır çarpılmış bölgesi arasındaki mesafeyi artırarak ya da patlama diametrini azaltır. Parazitik kapasitet ve induktans Viyatlarda var. Yüksek hızlı dijital devrelerin tasarımında, Viyatların parasitik etkisi parasitik kapasitesinden daha fazla zarar verir. Parazitik seri indukatörü bypass kapasitörünün katkısını ve tüm enerji tasarruf sisteminin filtreleme etkinliğini zayıflatacak. L=5.08h [ln (4h/d)+1] yolculuğun induktansı olduğu yerde, h yolculuğun uzunluğudur ve d orta sıçramanın diametridir. Formülden görülebilir ki, yolun diametrinin induktans üzerinde küçük etkisi vardır ve yolun uzunluğu induktans üzerinde küçük etkisi vardır. Yukarıdaki örnek kullanarak, yolculuğun induktansı: L=5.08x0.050 [ln (4x0.050/0.010)+1]=1.015nH Eğer sinyalin yükselmesi saati 1ns ise, ekvivalent impedans XL=π L/T10-90=3.19 Ω olacak. Böyle impedans yüksek frekans akışı geçtiğinde görmezden gelemez. Özellikle, baypass kapasitörü enerji katmanı ve stratum ile birleştirirken iki viadan geçmesi gerekiyor, bu yüzden viaların parasitik indukatörü çarpılacak.

3. Viyatları nasıl kullanılacağız

Yukarıdaki parazitik özelliklerinin analizi üzerinde, yüksek hızlı PCB tasarımında, basit vialler genelde devre tasarımına büyük negatif etkiler getirir. Parazitik etkisinden çıkan negatif etkileri azaltmak için tasarımda böyle etkiler alınabilir:

1) Parayı ve sinyal kalitesini düşünürsek, mantıklı vial boyutları seçildi. Eğer gerekirse, farklı boyutlar kullanarak düşünebilirsiniz. Örneğin, elektrik tasarımı ya da yeryüzü kablo vialları için, impedance düşürmek için büyük boyutları kullanarak, sinyal düzenlemek için küçük vialları kullanabilirsiniz. Elbette, büyüklüğünün azalmasıyla, uygun maliyetler arttırılacak.

2) Yukarıda tartıştığı iki formülden, daha ince PCB kullanımının iki parazit parametrünü aştırmak için faydalı olduğunu anlayabilir.

3) PCB'deki sinyal düzenlemesi mümkün olduğunca fazla katı değiştirmez, yani gereksiz vialar mümkün olduğunca kullanılmaz.

4) Güç sağlamının ve toprakların parçalarını yakın tarafta vurulacak ve aracılık ve pinin arasındaki ipucu mümkün olduğunca kısa olacak. Birçok vial paralel şekilde sürülebilir, ekvivalent induktansını azaltmak için.

5) Sinyal katı değiştirmek için vialar yakınlarına yerleştirilmiş bazı tavanlar koyun. Hatta PCB'ye biraz soğuk temizlik viallarını bile koyabilirsin.

6) For high-speed PCB tahtaları yüksek yoğunlukla, mikro vialar.