PCB Teknik - Büt ün masayı mahvetmeye izin verme.

Via, çok katı PCB'nin önemli komponentlerinden biridir. Dönüşüm maliyeti genelde PCB üretimin maliyetinin %30'a %40'e sahip olur. Basit olarak, PCB'deki her deliğin aracılığı kullanabilir.

Funksiyonun görüntüsünden, vias iki kategoriye bölünebilir:

katlar arasındaki elektrik bağlantı olarak kullanılır; Aygıtları ayarlamak veya yerleştirmek için kullanılır; İşlemle ilgili, bu vialar genellikle üç kategoriye bölüler:

Kör Viya Gömülmüş Viya

Yazık devre tahtasının üstünde ve a şağıdaki yüzeylerinde bulunduğu ve yüzey devrelerinin bağlantısı ve iç devrelerin altında kullanıldığı belli derinlikleri vardır. Döşeğin derinliği genelde belli bir ilişkisi a şmıyor.

Gömülmüş delik

İçindeki devre tahtasının iç katında bulunan bağlantı deliğini anlatır. Bu devre tahtasının yüzeyine uzatmaz. Yukarıdaki iki tür delik devre tahtasının iç katında bulundur ve laminatlamadan önce delik oluşturma süreci ile tamamlanır, ve yolculuk oluşturma sırasında birkaç iç katı kapalı olabilir.

Delirden

Bu tür delik bütün devre tahtasına girer ve iç bağlantı veya komponent yerleştirme deliği olarak kullanılabilir. Çünkü delikten geçen süreçte uygulanmak daha kolay ve maliyetin daha düşük, basılı devre tahtalarının çoğu onu delikler üzerinden diğer iki türünün yerine kullanır. Döşekler aracılığıyla, belirlenmediğimiz dışında, delikler aracılığıyla görülür.

Bir dizayn noktasından, bir yol genellikle iki parçadan oluşur:

The size of these two parts determines the size of the via. Açıkçası, yüksek hızlı, yüksek yoğunlukta PCB tasarımı içinde tasarımcılar her zaman delikten daha küçük olduğunu umuyorlar, böylece daha fazla yönlendirme alanı tahtasında kalsın. Ayrıca, delikten daha küçük, parazit kapasitesi daha büyük. Küçük, hızlı devreler için daha uygun. Ancak delik boyutlarının azaltılması da maliyetin arttırılmasını sağlıyor ve vial boyutları sonsuza dek azaltılamaz. Bu süreç teknolojileriyle sınırlı: delik küçük, delik daha uzun sürer, orta pozisyondan ayrılmak daha kolay olur. Ve deliğin derinliğinin 6 kere yukarıya çıktığı deliğin elmesinde, delik duvarı bakıyla eşit şekilde takılabileceğine garanti edilemez. Örneğin, normal 6 katlı PCB tahtasının kalınlığı (delik derinliğinden) yaklaşık 50Mil'dir. Bu yüzden PCB üreticilerinin sağlayabileceği en küçük dril delik diametri sadece 8Mil'e ulaşabilir. Lazer sürükleme teknolojisinin gelişmesi ile deliğin büyüklüğü daha küçük ve daha küçük olabilir. Genelde, 6 mil'den az ya da eşit bir elması olan bir yol mikro delik denir. Mikroviyalar sık sık HDI (Yüksek Denlik İşbirleşme Yapısı) tasarımında kullanılır. Mikrovia teknolojisi, vias'i direkten patlamaya (via-in-pad) izin verir. Bu devre performansını çok geliştirir ve sürücü alanı kurtarır.

Sinyal aktarması üzerinde vialar etkisi: parazit kapasitesi ve parazit induktans

İletişim hattı üzerinde sonsuz impedans olan kırma noktaları olarak görünüyor, bu da sinyal refleksiyonlarına sebep olacak. Genelde, yolculuğun eşit bir impedansı transmit hattından yaklaşık %12 aşağıdır. Örneğin, yoldan geçerken 50 ohm transmis satırının engellemesi 6 ohm'e düşürür (özellikle, yolculuğun boyutlu ve kalınlığıyla bağlı, kesinlikle azaltılması değil). Ancak, yolculuğun sonsuz engellemesinin sebebi olan yansıtma gerçekten çok küçük. Refleksyon koefitörü sadece: (44-50)/(44+50)=0,06. Araştırma yüzünden sebep olan sorunlar parazitik kapasitesi ve induktans üzerinde daha konsantre oluyor. Etkiler.

Kendi aracılığıyla parazitik sapık kapasitesi var. Eğer yolculuğun yeryüzündeki solder maskesinin elmesi D2'dir, yolculuğun elmesi D1'dir, PCB tahtasının kalınlığı T'dir ve tahta substratının diyelektrik konstantı ε'dir, yolculuğun parazitik kapasitesi yaklaşık olarak böyle olur:

C=1,41*ε*T*D1/(D2-D1)

Devre üzerindeki parazit kapasitesinin en önemli etkisi sinyalin yükselmesi ve devre hızını azaltmak. Örneğin, 50Mil kalıntısı olan bir PCB için, eğer aracılığın elmesi 20Mil'dir (deliğin elmesi 10Mil'dir) ve solder maskesin elmesi 40Mil'dir, sonra yukarıdaki formülü kullanarak aracılığın boyutunu yaklaştırabiliriz. Parazitik kapasitesi yaklaşık olarak:

C=1,41*4,4*0,050*0,020/(0,040-0,020) =0,31pF

Bu kapasitenin bu kısmından sebep olan yükselme zamanında değişiklik miktarı yaklaşık:

T10-90 =2.2C(Z0/2) =2.2*0.31*(50/2) =17.05ps

Bu değerlerden, bir aracın parasitik kapasitesinin sebebi olan yükselme gecikmesinin etkisi pek a çık olmadığını görülebilir. Eğer yol, katlar arasında değiştirmek için çoklu kez izlerde kullanılırsa, çoklu vialar kullanılacak. Tasarım dikkatli düşünmeli. Gerçek tasarımda, parazit kapasitesi aracılığıyla bakar alanı (Anti-pad) arasındaki mesafeyi artırarak veya patlama alanını azaltır.

Parazitik kapasiteler vüyalarda ve parazitik indikatlerinde var. Yüksek hızlı dijital devrelerin tasarımı üzerinde, Viyatların parasitik etkisinden sebep olan zarar parasitik kapasitelerin etkisinden daha büyük. Parazitik seri indukatörü bypass kapasitörünün katkısını zayıflatır ve tüm güç sisteminin filtreleme etkisini zayıflatır. Bir aracılığın parazitik indikatyonunu hesaplamak için a şağıdaki empirik formülü kullanabiliriz:

L=5.08*h*[ln(4*h/d)+1]

Aralarında: L deliğin h arasındaki induktansını anlatır, d deliğin uzunluğu, orta deliğin elmasıd ır.

Formülden görülebilir ki, yolculuğun elmesinin induktans üzerinde küçük bir etkisi var ve yolculuğun uzunluğu induktans üzerinde en büyük etkisi var. Yine de yukarıdaki örnekleri kullanarak, yolculuğun incelenmesi hesaplanabilir:

L=5.08*0.050*[ln(4x0.050/0.010)+1] =1.015nH

Eğer sinyalin yükselmesi saati 1ns olursa, eşit impedance:

XL = 2πL/T=6.37Ω

Yüksek frekans akışları geçtiğinde bu impedans artık görmezden gelemez. Baypass kapasitörünün enerji uçağını ve toprak uçağını bağladığında iki viadan geçmesi gerektiği gerçeğine özel dikkat verilmesi gerekiyor, böylece vücudun parazitik etkisi eksonensel olarak arttırılacak.

Viyatları nasıl kullanılacağız

Yukarıdaki parazit özelliklerinin analizi üzerinde, yüksek hızlı PCB tasarımında, basit vialler genelde devre tasarımına büyük negatif etkiler getirir. Viyatların parasitik etkileri tarafından sebep olan negatif etkileri azaltmak için tasarım mümkün olduğunca kadar yapılabilir: maliyeti ve sinyal kalitesini düşünerek, aracılığın mantıklı bir boyutunu seçin. Eğer gerekirse, farklı boyutların viallarını kullanmayı düşünün. Örneğin, 6- 10 katı hafıza modulu PCB tasarımı için:

10/20Mil (drilled/pad) viallarını kullanmak daha iyi. Yüksek yoğunlukta küçük boyutlu tahtalar için de 8/18Mil vias kullanmaya çalışabilirsiniz. Şimdiki teknik koşullarda, küçük vialları kullanmak zor. Güç ya da toprak vüyaları için, impedance düşürmek için daha büyük ölçü kullanarak düşünebilirsiniz. Sinyal izleri için küçük vialar kullanılabilir. Elbette, aracılığın büyüklüğü azaltıldığında, uyumlu maliyetler arttırılacak.

Yukarıdaki konuştuğu iki formül, daha ince bir PCB kullanımının yolculuğunun iki parazit parametrini azaltmak için faydalı olduğunu anlayabilir.

PCB tahtasında sinyal izlerinin katlarını değiştirmeye çalışın, yani gereksiz vialları kullanmaya çalışın.

Elektrik tasarımının ve toprakların çarpışmaları yakın tarafta vurulmalı, ve vücudun ve pinlerin arasındaki ipleri mümkün olduğunca kısa olmalı, çünkü onlar induktans artıracaklar. Aynı zamanda, güç ve toprak liderleri, impedansı azaltmak için mümkün olduğunca kalın olmalı. Eğer etkinliği azaltmak için paralel bir sürü fıçı kullanmayı düşünün.

Sinyal değiştirme katmanının en yakın dönüş yolunu sunmak için sinyal değiştirme katmanının karşısına yerleştirin. PCB'ye biraz kırmızı toprak viallarını bile koyabilirsin.

Yüksek yoğunlukta yüksek hızlı PCB tahtaları için mikro viaları kullanarak düşünebilirsiniz.

Tabii ki tasarım fleksibil olmalı. Daha önce tartıştığı model aracılığı, her kattaki patlamalar olduğu durumda. Bazen bazı katların parçalarını düşürebiliriz ya da kaldırabiliriz. Özellikle vial yoğunluğu çok yüksek olduğunda, bakra katındaki dönüşü bölünen bir kırıklığın oluşturulmasına neden olabilir. Bu sorunu çözmek için, yolculuğun yerini hareket etmek üzere, aynı zamanda bakra katına yolu koymayı da düşünebiliriz. Patlama boyutu düşürüldü.