PCB Teknik - PCB (via) ve fonksiyonu ve uygulaması üzerinden

Via, çok katı PCB'nin önemli komponentlerinden biridir, ve sürüşme maliyeti genelde PCB üretimin maliyetinin %30'a %40'e sahiptir. Basit olarak, PCB'deki her deliğin aracılığı kullanabilir. Funksiyonun görünüşünden, şişeler iki kategoriye bölünebilir: bir katlar arasındaki elektrik bağlantılar için kullanılır; diğer aygıtları ayarlamak veya pozisyon için kullanılır. İşlemle ilgili, bu viallar genellikle üç kategoriye bölüler, yani kör viallar, gömülmüş viallar ve viallar arasında. Kör viallar basılı devre tahtasının üst ve alt yüzlerinde bulundur ve belli bir derinliği var. Yüzey çizgisini ve iç çizgisini bağlamak için kullanılır. Döşeğin derinliği genelde belli bir ilişkisi a şmıyor.

Bir dizayn noktasından, bir yol genellikle iki parçadan oluşturur, birisi ortadaki dalga deliğindir, diğeri de dalga deliğin in çevresindeki patlama alanı. Bu iki parçanın büyüklüğü yolunun boyutunu belirliyor. 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, kendi parazit kapasitesi. Daha küçük, hızlı devreler için daha uygun. Yine de delik boyutlarının azaltması da maliyetin arttırılmasını sağlayacak 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 tahtası 50Mil'in kalınlığı (delik derinliğinden) olursa.

Sonra normal şartlar altında, PCB üreticilerinin sağlayabileceği en küçük delik diametri sadece 8 Mil'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 mikrodelik denir. Mikroviyalar sık sık HDI (Yüksek Denlik İşbirleşme Yapısı) tasarımlarında kullanılır. Mikrovia teknolojisi, vias'i direkten patlamaya (via-in-pad) izin verir. Bu devre performansını çok geliştirir ve sürücü alanı kurtarır.

Parazitik kapasite ve vial induktans

Kendi aracılığıyla parazitik sapık kapasitesi var. Eğer yolculuğun yeryüzündeki solder maskesinin elmesi D2'dir, yolculuğun elmesi D1'dir, PCB tahtasının kalıntısı T'dir ve tahta substratının diyelektrik constant ε'dir, yolculuğun parazitik kapasitesi benziyor:

C=1.41εTD1/(D2-D1)

Devre üzerindeki parazit kapasitesinin en önemli etkisi sinyalin yükselmesi ve devre hızını azaltmak. Örneğin, 50Mil kalıntısı olan bir PCB için, kullanılan patlama aracılığının diametri 20Mil (deliğin diametri 10Mil) olursa ve solder maskesinin diametri 40Mil'dir, sonra yukarıdaki formülü kullanarak aracılığın boyutunu yaklaşılabiliriz Parazitik kapasitesi yaklaşık olarak:

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

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

T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.31x(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. Aslında tasarımda, parazitik kapasitesi delik ve bakır alanı (Anti-pad) arasındaki mesafeyi artırarak ya da patlama elmasını azaltır.

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 tasarımda böyle yapılabilir:

İki mal ve sinyal kalitesini düşünen, boyutla mantıklı bir boyutu seçin. Eğer gerekirse, farklı boyutlarda vial kullanarak düşünebilirsiniz. Örneğin, güç ya da toprak vialları için, impedans azaltmak için büyük bir boyutlu kullanarak ve sinyal izleri için küçük vialları kullanabilirsiniz. Elbette, aracılığın büyüklüğü azaltıldığında, uyumlu maliyetler arttırılacak.

B Yukarıdaki konuştuğu iki formül çizelebilir, daha ince bir PCB kullanarak yolculuğun iki parazit parametrini azaltmak için faydalı.

C. PCB tahtasındaki sinyal izleri mümkün olduğunca kadar değişmemeli, yani gereksiz viallar mümkün olduğunca kullanılması gerekmez.

D Elektrik tasarımın ve toprakların parçaları yakın tarafta sürülmeli ve aracılığıyla pin arasındaki ilk en kısa sürecek. Eğer etkinliği azaltmak için paralel bir sürü fıçı kullanmayı düşünün.

E sinyal değiştirme katının en yakın dönüşünü sinyale vermek için sinyal değiştirme katının yanına yerleştirin. PCB'ye biraz kırmızı toprak viallarını bile koyabilirsin.

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