PCB Teknik - PCB delikten ne var?

1 PCB aracılığıyla temel fikirler

PCB aracılığı çok katı PCB'nin önemli komponentlerinden biridir. Döşeme deliklerinin maliyeti genellikle PCB tahtasının %30'a %40'e sahiptir. Basit olarak, PCB'deki her delik delikte delikten PCB denilebilir. Funksiyonel olarak, PCB geçişleri iki kategoriye bölebilir: bir katlar arasındaki elektrik bağlantı olarak kullanılır; İkincisi, cihazı tamir etmek veya bulunmak. İşlemle ilgili, bu PCB genellikle üç kategoriye bölüler: kör, aracılığıyla ve aracılığıyla gömülür. Kör delikler yazılmış devre tahtasının üst ve alt yüzlerinde bulundur ve yüzey hattı ve iç çizgi arasındaki bağlantı için belli bir derinlik var. Döşeklerin derinliği genelde belli bir ilişkisi a şmıyor. Gömülmüş delik, basılı devre tahtasının içindeki katmanın içindeki bağlantı deliğini gösterir. Bu, basılı devre tahtasının yüzeyine uzatmaz. Bu iki tür delik devre tahtasının iç katında yerleştirilir. Bu, laminasyondan önce delik oluşturma süreci tarafından tamamlanır ve PCB delik oluşturma sürecinde birkaç iç katı üstüne geçebilir. Üçüncüsü, bütün devre tahtasından geçen bir delik olarak adlandırılır ve iç bağlantı veya bağlantı deliklerini komponentler olarak kabul etmek için kullanılır. Çünkü delikler teknik ve ucuz bir şekilde ulaşmak daha kolay, çoğu basılı devre tahtaları diğer iki PCB deliğinin yerine kullanır. PCB aşağıdaki deliklerden geçiyor, özel talimatlar olmadan, deliklerden geçiyor.

Görüntülerin tasarımı noktasından, PCB geçisi genellikle iki parçadan oluşturur, birisi ortadaki dalga deliğindir, diğeri de dalga deliğin in etrafında bağlantı alanı. Bu iki parçanın boyutu PCB deliklerin boyutunu belirliyor. Açıkçası yüksek hızlı, yüksek yoğunluklu PCB tasarımlarında tasarımcılar her zaman PCB'nin delikten geçmesini istiyor, tahtada çalışma alanı daha iyi istiyor. Ayrıca, PCB daha küçük delikten geçiyor, PCB'nin parazitik kapasitesi daha küçük ve yüksek hızlı devreler için daha iyidir. Ancak delik boyutunu küçük, maliyeti yüksek ve PCB deliklerinin boyutunu sonsuza dek azaltılamaz. Bu süreç teknolojileriyle sınırlı: delik büyüklüğü daha küçük, daha uzun sürecek ve orta pozisyondan ayrılmak daha kolay. Ve deliğin derinliğinin 6 kere derinliğinde deliğin altından fazlasını geçtiğinde, delik duvarı eşit bir bakra tabakası olmasını sağlamak mümkün değil. Örneğin, normal 6 katlı PCB tahtası 50 mil (delik derinliğinden) kalınlığı varsa.

Sonra normal şartlar altında PCB üreticilerinin sağladığı deliklerin diametri sadece 8 Mil'e ulaşabilir. Laser sürükleme teknolojisinin geliştirilmesiyle, sürükleme deliklerinin büyüklüğü de küçük ve küçük olabilir. Genelde, PCB 6 Mil'den az veya eşit bir elması ile delikleri geçiyor. Mikrohollar sık sık HDI (Yüksek Denlik İşbirleşme Yapısı) tasarımında kullanılır. Mikrohol teknolojisi PCB delikleri direkt bağlama patlaması (via-in-pad) üzerinde yumruklanmasına izin verir. Bu da devre performansını çok geliştirir ve yönlendirme alanını kurtarar.

İletişim hattındaki PCB delikleri, sinyal refleksiyonu neden olan impedance noktalarını gösteriyor. Genelde, PCB deliklerinin ekvivalent engellemesi transmisyon çizgilerinden yaklaşık %12 aşağıdır. Örneğin, PCB delikleri üzerinden 50 ohm transmisyon hatlarının engellemesi 6 ohm (PCB deliklerinin özel boyutu, plate kalınlığı da bağlantılı, azaltılmamış) olacak. Ancak, sonsuz impedans yüzünden PCB'nin yansıması çok az ve yansıma koefiğini sadece (44-50)/(44+50)=0,06. PCB aracılığıyla yüzleştirilen sorunlar parasitik kapasitesi ve induktans üzerinde daha konsantre oluyor.

2 PCB'nin delikten parazitik kapasitesi ve induktans

PCB geçmeleri parasitik yoldan kaynaklı kapasitesi var. Eğer PCB direksiyon bölgesinin geçmesi, katı üzerinde D2 olarak bilinirse, PCB geçmesi D1'dir, PCB tabağının kalıntısı T'dir ve plate temel materyalinin dielektrik constant D. ε olarak bilinirse, PCB porunun parazitik kapasitesi C=1,41 ε TD1/(D2-D1) ile yaklaşık olarak aynı.

PCB'nin deliğin parazitik kapasitesi devre üzerinde büyük bir etkisi olacak. Bu, sinyalin yükselmesi ve devre hızını azaltmak. Örneğin, 50 mil kalıntısı olan PCB tahtası için, eğer PCB deliğinin elmesi 20 mil (drill delik diametri 10 mil) olursa ve dirençlik bölgesinin elmesi 40 mil olursa, PCB deliğinin parazitik kapasitesi yukarıdaki formülle yaklaşık olarak hesaplayabilir:

C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.040-0.020)=0.31pF

Bu kapasitenin bu kısmından sebep olan yükselme zamanının değişiklikleri yaklaşık olarak:

T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.31x(50/2)=17.05ps

Bu değerlerden, tek PCB deliğin in parazitik kapasitesinden sebep olan yükselme gecikmesinin etkisi a çık olmamasına rağmen, PCB delikleri birçok kez dizaynda kullanılan ve dikkatli olarak dizaynda kullanılan bir sürü PCB delikleri katı-katı değiştirmek için kullanılacak. Pratik tasarımda, parazit kapasitesi, PCB'nin delik ve bak patlaması arasındaki mesafeyi artırarak ya da patlama diametrini azaltarak azaltılabilir.

PCB geçişinde parazitik kapasitet ve induktans var. Yüksek hızlı dijital devreyi tasarımında, PCB'nin parazit etkisi sık sık sık parazit kapasitesinden daha fazla zarar verir. Parazitik seri indukatörü, bypass kapasitesinin ve tüm güç sisteminin filtreleme etkinliğini zayıflatır. Aşa ğıdaki empirik formül, PCB'nin delikten yaklaştığı parazitik indukatyonu hesaplamak için kullanılabilir:

L=5,08h[ln(4h/d)+1]

L PCB deliklerinin induktansını anlatır, h PCB deliklerinin uzunluğudur, D orta deliğin diametridir. Formülden görülebilir ki PCB deliklerinin elmesi induktans üzerinde küçük etkisi vardır, ama PCB deliklerinin uzunluğu induktans üzerinde küçük etkisi vardır. Yine de yukarıdaki örneklerle, PCB aracılığının incelemesi hesaplanabilir:

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

Eğer sinyalin yükselmesi 1ns ise, ekvivalent impedans: XL=pi L/T10-90=3.19_. Böyle impedans yüksek frekans akışı ile geçerken görmezden gelemez. Geç katını ve katını bağladığında bypass kapasitesinin iki PCB deliğinden geçmesi gerektiğini unutmak önemli. Böylece PCB deliğinin parazitik etkisi çarpılabilir.

3 Döşekleri geçmek için PCB nasıl kullanılacak

PCB deliklerinin parazitik özelliklerinin üstündeki analizinden, yüksek hızlı PCB tasarımında, görünüşe göre basit PCB deliklerinin devre tasarımına büyük negatif etkisi vardır. PCB porunun parasitik etkisini azaltmak için tasarımda bunu yapabiliriz:

A Büyüklüğü ile mal ve sinyal kalitesini düşünerek, PCB'nin mantıklı bir boyutunu seçin. Eğer gerekirse PCB kullanarak farklı boyutlardan geçtiklerini düşünün, elektrik teslimatı ya da zemin tel PCB geçtikleri için daha büyük boyutlar, impedance düşürmek için ve sinyal rutlaması için daha küçük PCB geçtiklerini düşünün. Tabii ki, PCB deliklerinin büyüklüğü azalttığı zaman pahalı arttırır.

B, yukarıda tartıştığı iki formülden, PCB porunun iki parazitik parametrünü azaltmak için daha ince bir PCB tabağını kullanmak faydalı olduğuna karar verilebilir.

C PCB tahtasında sinyal düzenlemesi mümkün olduğunca değişmemeli, yani gereksiz PCB delikleri kullanılmamalı.

D Güç tedavisi ve toprak pinleri PCB'ye delikten yaklaştırılmalı, PCB'nin delikten ve pinten arasındaki ilk kısa sürece daha kısa sürece. Çoklu PCB geçmişi eşit etkinliği azaltmak için paralel olarak düşünebilir.

E sinyal için yakın bir devre sağlamak için PCB'nin geçtiğini yerleştirir. PCB tahtasına daha fazla PCB deliklerini bile koyabilirsin.

Yüksek yoğunlukla yüksek hızlı PCB tahtaları için mikro-PCB delikleri düşünebilir.