Via yra vienas iš svarbiausių daugiasluoksnių PCB komponentų, o gręžimo išlaidos paprastai sudaro nuo 30% iki 40% PCB gamybos sąnaudų. Paprasčiau tariant, kiekviena PCB skylė gali būti vadinama via. Funkcijos požiūriu vias galima suskirstyti į dvi kategorijas: vienas naudojamas elektros jungtims tarp sluoksnių; kitas naudojamas tvirtinimo arba padėties nustatymo įtaisams. Kalbant apie procesą, vias paprastai skirstomas į tris kategorijas, būtent aklas vias, palaidotas vias ir per vias.
Aklieji yra ant spausdintinės plokštės viršutinio ir apatinio paviršiaus ir turi tam tikrą gylį. Jie naudojami paviršiaus linijai ir pagrindinei vidinei linijai sujungti. Skylės gylis paprastai neviršija tam tikro santykio (diafragmos). Palaidota skylė reiškia jungties angą, esančią vidiniame spausdintinės plokštės sluoksnyje, kuris nesiekia grandinės plokštės paviršiaus. Pirmiau minėtos dviejų tipų skylės yra vidiniame grandinės plokštės sluoksnyje ir yra užbaigiamos per skylę formavimo procesu prieš laminavimą, o keli vidiniai sluoksniai gali būti persidengę formuojant via. Trečiasis tipas vadinamas perforuota anga, kuri prasiskverbia per visą plokštę ir gali būti naudojama vidiniam sujungimui arba kaip komponento montavimo padėties nustatymo anga. Kadangi per skylę lengviau realizuoti proceso metu, o kaina yra mažesnė, ji naudojama daugumoje spausdintinių plokščių, o ne kitų dviejų rūšių per skylutes. Toliau paminėtos via skylės, jei nenurodyta kitaip, laikomos via angomis.
1. Dizaino požiūriu via daugiausia susideda iš dviejų dalių: viena yra gręžimo skylė viduryje, o kita - trinkelių plotas aplink gręžimo angą. Šių dviejų dalių dydis lemia via dydį. Akivaizdu, kad didelės spartos, didelio tankio PCB konstrukcijoje dizaineriai visada tikisi, kad kuo mažesnė via skylė, tuo geriau, kad lentoje būtų galima palikti daugiau vietos laidams. Be to, kuo mažesnė via skylė, tuo parazitinė talpa savo. Kuo jis mažesnis, tuo tinkamesnis jis tinka didelės spartos grandinėms. Tačiau skylės dydžio sumažinimas taip pat padidina išlaidas, o vias dydis negali būti sumažintas neribotą laiką. Tai riboja proceso technologijos, tokios kaip gręžimas ir dengimas: kuo mažesnė skylė, tuo daugiau gręžimo Kuo ilgiau skylė užtrunka, tuo lengviau nukrypti nuo centrinės padėties; Ir kai skylės gylis viršija 6 kartus didesnį už išgręžtos skylės skersmenį, negalima garantuoti, kad skylės siena gali būti vienodai padengta variu. Pavyzdžiui, normalios 6 sluoksnių PCB plokštės storis (per skylės gylį) yra apie 50Mil, todėl minimalus gręžimo skersmuo, kurį gali pateikti PCB gamintojai, gali siekti tik 8Mil.
Antra, pačios via skylės parazitinė talpa turi parazitinę talpą į žemę. Jei žinoma, kad izoliacinės angos skersmuo ant įžeminimo sluoksnio yra D2, via padėklo skersmuo yra D1, o PCB plokštės storis yra T, Plokštės pagrindo dielektrinė konstanta yra ε, o parazitinė via talpa yra maždaug: C = 1,41εTD1 / (D2-D1) Pagrindinis parazitinės via talpos poveikis grandinėje yra išplėsti signalo pakilimo laikas ir sumažinti Grandinės greitis. Pavyzdžiui, PCB, kurios storis yra 50Mil, jei naudojamas via, kurio vidinis skersmuo yra 10Mil, o trinkelės skersmuo - 20Mil, o atstumas tarp trinkelės ir įžeminto vario ploto yra 32Mil, tada galime apytiksliai apskaičiuoti via naudodami aukščiau pateiktą formulę Parazitinė talpa yra apytiksliai: C = 1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF, kilimo laiko pokytis, kurį sukelia ši talpos dalis, yra: T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2 x0.517x(55/2)=31.28ps. Tai matyti iš šių vertybių? Nors pakilimo delsos, kurią sukelia parazitinė vieno Via talpa, poveikis nėra akivaizdus, jei VIA kelis kartus naudojamas pėdsake, kad perjungtų sluoksnius, dizaineris vis tiek turėtų atidžiai apsvarstyti.
3. Parazitinis viaso induktyvumas Panašiai yra parazitinių induktyvumų kartu su parazitinėmis talpomis vias. Projektuojant didelės spartos skaitmenines grandines, žala, kurią sukelia parazitiniai viaso induktyvumas, dažnai yra didesnė nei parazitinės talpos poveikis. Jo parazitinės serijos induktyvumas susilpnins aplinkkelio kondensatoriaus indėlį ir susilpnins visos elektros energijos sistemos filtravimo efektą. Apytikslį parazitinį via induktyvumą galime tiesiog apskaičiuoti pagal šią formulę: L=5,08h[ln(4h/d)+1] kur L reiškia via induktyvumą, h yra via ilgis, o d yra centras Skylės skersmuo. Iš formulės matyti, kad via skersmuo turi nedidelę įtaką induktyvumui, o via ilgis turi didžiausią įtaką induktyvumui. Vis dar naudojant aukščiau pateiktą pavyzdį, via induktyvumą galima apskaičiuoti taip: L=5,08x0,050[ln(4x0,050/0,010)+1]=1,015nH. Jei signalo kilimo laikas yra 1ns, tada jo ekvivalentinė varža yra: XL=πL/T10-90=3,19Ω. Tokios varžos nebegalima ignoruoti, kai praeina aukšto dažnio srovė. Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas tai, kad aplinkkelio kondensatorius, jungiant galios sluoksnį ir žemės sluoksnį, turi praeiti per du kartus, kad parazitinis via induktyvumas padvigubėtų.
4. Projektuojant didelės spartos PCB. Atlikdami aukščiau pateiktą parazitinių vias charakteristikų analizę, matome, kad didelės spartos PCB konstrukcijoje iš pažiūros paprasti vias dažnai sukelia didelius negatyvus grandinės projektavimui. Poveikis. Siekiant sumažinti neigiamą poveikį, kurį sukelia parazitinis vias poveikis, kiek įmanoma, galima atlikti šiuos veiksmus:
1. Iš dviejų kainos ir signalo kokybės aspektų pasirinkite pagrįstą vias dydį. Pavyzdžiui, 6-10 sluoksnių atminties modulio PCB projektavimui geriau naudoti 10/20Mil (gręžtinius/trinkelinius) vias. Kai kurioms didelio tankio mažo dydžio lentoms taip pat galite pabandyti naudoti 8/18Mil. skylė. Esant dabartinėms techninėms sąlygoms, sunku naudoti mažesnius ryšius. Maitinimo ar žemės viasams galite apsvarstyti galimybę naudoti didesnį dydį, kad sumažintumėte varžą.
2. Dvi aukščiau aptartos formulės leidžia daryti išvadą, kad plonesnės PCB naudojimas yra naudingas norint sumažinti du parazitinius via parametrus.
3. Stenkitės nekeisti signalo pėdsakų sluoksnių PCB plokštėje, tai yra, stenkitės nenaudoti nereikalingų perėjimų.
4. Maitinimo ir įžeminimo kaiščiai turėtų būti išgręžti netoliese, o laidas tarp via ir kaiščio turėtų būti kuo trumpesnis, nes jie padidins induktyvumą. Tuo pačiu metu galios ir įžeminimo laidai turėtų būti kuo storesni, kad sumažėtų varža.
5. Padėkite keletą įžemintų perėjimų šalia signalo sluoksnio ribų, kad gautumėte artimiausią signalo kilpą. Ant PCB plokštės netgi galima įdėti daug nereikalingų žemės perėjimų. Žinoma, dizainas turi būti lankstus. Anksčiau aptartas via modelis yra atvejis, kai kiekviename sluoksnyje yra trinkelės. Kartais galime sumažinti ar net pašalinti kai kurių sluoksnių trinkeles. Ypač kai vias tankis yra labai didelis, gali susidaryti lūžio griovelis, atskiriantis kilpą vario sluoksnyje. Norėdami išspręsti šią problemą, be via padėties perkėlimo, taip pat galime apsvarstyti galimybę uždėti via ant vario sluoksnio. Sumažėja trinkelių dydis.
01 Sausis