PCB-aukon käsite
Peruskatsaus
Via on yksi monikerroksisen PCB: n tärkeimmistä komponenteista. Poraus maksaa yleensä 30–40% PCB: n kustannuksista. Yksinkertaisesti sanottuna jokainen PCB: n reikä voidaan kutsua pois. Toiminnassa vias voidaan jakaa kahteen tyyppiin: toista käytetään kerrosten välisenä sähköliittymänä; toista käytetään laitteen kiinnittämiseen tai asentamiseen. Prosessin osalta nämä reitit on yleensä jaettu kolmeen luokkaan, nimittäin sokeat kadut, maanalaiset kadut ja kadut. Blind-kadut sijaitsevat painetun johdinkortin ylä- ja alareunassa ja niillä on syvyys, jonka avulla pintaliitokset voidaan yhdistää taustalla olevaan sisäjohtoon. Reikien syvyys ei yleensä ylitä tiettyä suhdetta (aukko).
Kiinan toimitusmoduulin valmistaja
Haudattu reikä viittaa liitosreikään, joka sijaitsee painetun kytkentäpaneelin sisäkerroksessa, joka ei ulotu painetun piirin pintaan. Edellä mainitut kaksi reiätyyppiä sijaitsevat painetun piirin sisäkerroksessa ja ne valmistetaan prosessilla, jossa läpimenevä reikä muodostetaan ennen valssausta, ja useita sisäkerroksia voidaan päällystää läpimenevien reikien muodostamisen aikana. Kolmatta tyyppiä kutsutaan läpimeneväksi reiäksi ja reikä kulkee koko piirilevyn läpi ja sitä voidaan käyttää sisäisen yhteenliittämisen tai komponentin asennusreiän toteuttamiseen. Koska reitit on helpompi toteuttaa prosessissa ja maksaa vähemmän, useimmat painetut piirilevyt käyttävät sitä ilman, että tarvitsisi vielä kahta reittiä. Jäljempänä kuvattuja läpivientireikiä pidetään reikien läpi, ellei toisin mainita.
Suunnittelun näkökulmasta polku koostuu pääasiassa kahdesta osasta, joista toinen on keskellä oleva reikä ja toinen aukon ympärillä oleva alue. Näiden kahden osan koko määrittää kadun koon. On selvää, että suurten nopeuksien ja suuritiheyksisten piirilevyjen suunnittelussa suunnittelija toivoo aina, että mitä pienempi tie, sitä parempi niin, että enemmän tilaa johdolla voidaan jättää laudalle. Lisäksi polku, loinen kapasiteetti, on pienempi. Pienempi, soveltuu suurille nopeuksille. Aukon koon pienentäminen aiheuttaa kuitenkin myös kustannusten nousua, eikä kadun reiän kokoa voida lyhentää loputtomiin. Sitä rajoittavat prosessitekniikat, kuten poraus ja pinnoitus: mitä pienempi reikä on, sitä pienempi on pora Mitä pidempi reikä, sitä helpompi on poiketa keskiasennosta; ja kun reiän syvyys ylittää kuusi kertaa reiän halkaisijan, ei ole mitään takeita siitä, että reiän seinämä voidaan levittää tasaisesti kuparin kanssa. Esimerkiksi jos normaalilla 6-kerroksisella piirilevyllä on paksuus (läpimitta) 50Mil.
Tällöin PCB-valmistajat voivat tavanomaisissa olosuhteissa tarjota vähintään 8 mm: n halkaisijan. Laserporausteknologian kehittyessä reikien koot voivat olla jopa pienempiä ja pienempiä. Yleensä 6 mm: n tai pienemmän läpimitan läpimenoaukkoa kutsutaan mikro-reikäksi. Mikroporeja käytetään usein HDI (High Density Interconnect Structure) -rakenteissa, joiden avulla Vias voidaan sijoittaa suoraan tyynyille (Via-in-pad), mikä parantaa suuresti piirin suorituskykyä ja säästää tilaa kaapelointitiloissa.
Vias näkyvät siirtolinjalla epäjatkuvina katkaisupisteinä, mikä aiheuttaa heijastuksia signaalissa. Yleensä yhden reitin vastaava impedanssi on noin 12% pienempi kuin siirtolinjan. Esimerkiksi 50 ohmin siirtolinja vähenee 6 ohmilla, kun se kulkee kadun läpi (erityisesti kadun koko liittyy myös kadun paksuuteen, ei absoluuttiseen laskuun). Läpimenoaukon heijastus impedanssin epäjatkuvuudesta johtuen on kuitenkin todella pieni ja sen heijastuskerroin on vain: (44-50) / (44 + 50) = 0,06. Läpiviennin ongelma on keskittynyt parasiittiseen kapasitanssiin ja induktanssiin. Vaikutus.
DFM tarkistaa posliinin toimittajan
Parasiittikapasitanssin ja induktanssin kautta
Sama reikä kadulla on loisparasiittikapasiteetti. Jos pohjakerroksen läpimenevän reiän läpimenevän läpimitan tiedetään olevan D2, levyn läpimitta on D1, PCB: n paksuus on T ja levyn substraatin dielektrinen vakio. Ε: lle loinen elinkelpoisuus on samanlainen kuin:C = 1,41 eTD1 / (D2-D1)
Piirin radan parasiittikapasitanssin pääasiallinen vaikutus on signaalin nousun ajan pidentäminen ja piirin nopeuden pienentäminen. Esimerkiksi PCB: lle, jonka paksuus on 50Mil, jos padin läpimitta on 20Mil (reiän halkaisija on 10Mils) ja hitsausmaskin halkaisija on 40Mil, voimme suunnitella reiän yllä olevan kaavan avulla. Parasiittikapasiteetti on noin:
C = 1,41x4,4x0,050 x 0,020 / (0,040-0,020) = 0,31 pF
Tämän kapasiteetin osan aiheuttama nousuaika on noin:
T10-90 = 2,2C (Z0 / 2) = 2,2x0,31x (50/2) = 17,05ps
Näistä arvoista voidaan nähdä, että vaikka yhden polun loiskapasiteetin aiheuttaman kasvun ja viiveen vaikutus ei ole ilmeinen, jos polkua käytetään useita kertoja radan kulkua varten kerroksia, useita. , suunnittelua on harkittava huolellisesti. Nykyisessä rakenteessa parasiittikapasitanssia voidaan pienentää lisäämällä kuparin ja tien (Anti-pad) välistä etäisyyttä tai pienentämällä tyynyn halkaisijaa.
Parasiittinen induktanssi on kadun reiässä, ja siinä on loistautinen induktanssi. Nopean digitaalisen piirin suunnittelussa läpimenevän aukon loisinduktanssi on usein enemmän vahingollista kuin loiskapasitanssi. Sen parasiittisarjan induktanssi heikentää ohitus kondensaattorin osuutta ja vähentää koko syöttöjärjestelmän suodatustehokkuutta. Voimme yksinkertaisesti laskea lähentymisreitin parasiittisen induktanssin käyttäen seuraavaa empiiristä kaavaa:
L = 5,08 h [ln (4 h / d) +1]
Jos L on tien induktanssi, h on tien pituus ja d on keskireiän halkaisija. Yhtälöstä voidaan nähdä, että tien halkaisija vaikuttaa vähemmän induktanssiin ja suurempi vaikutus induktanssiin on tien pituus. Edellistä esimerkkiä käytettäessä katuinduktanssi voidaan laskea seuraavasti:
L = 5,08 x 0,050 [ln (4x0,050 / 0,010) +1] = 1,015 nH
Jos signaalin nousuaika on 1 ns, vastaava impedanssi on: XL = πL / T10 - 90 = 3,19 Ω. Tätä impedanssia ei voida sivuuttaa suurtaajuusvirran läsnä ollessa. On tärkeää huomata, että ohituskondensaattorin on läpäistävä kaksi viakaa, kun se yhdistää syöttökerroksen ja maatason, niin että polun parasiittinen induktanssi kerrotaan.
Kuinka käytät viasia
Edellä mainittujen viasparasiittiominaisuuksien analyysin avulla voimme nähdä, että suurnopeuspiirilevyjen suunnittelussa näennäisesti yksinkertaisilla viasilla on usein suuri negatiivinen vaikutus piirin suunnitteluun. Viasparasiittisten vaikutusten haitallisten vaikutusten vähentämiseksi on mahdollista tehdä niin paljon kuin mahdollista suunnittelussa:
A Harkitse kohtuullisen kokoisen kadun kokoa kustannusten ja signaalin laadun suhteen. Tarvittaessa kannattaa harkita eri kokoja. Esimerkiksi teho- tai maadoitusreittien osalta harkitse suurempien mittojen käyttöä impedanssin vähentämiseksi, kun taas signaalin jälkiä käytetään pienempiä polkuja. Koska kadun koko pienenee, vastaavat kustannukset kasvavat.
B Edellä esitetyt kaksi kaavaa voidaan päätellä, että ohuemman PCB: n käyttö auttaa vähentämään reitin kahta parasiittista parametria.
PCB-C: n signaalin jälkiä ei pitäisi muuttaa niin paljon kuin mahdollista, ts. Yritä olla käyttämättä tarpeettomia viasia.
D Virta- ja maadoitusnastat on tehtävä reiän läheisyyteen ja väylän ja tapin välinen kaapeli on mahdollisimman lyhyt. Lisäreittejä voidaan pitää rinnakkain vastaavan induktanssin vähentämiseksi.
E Aseta joitakin maadoitusreittejä signaalinvaihtotason polkujen lähelle, jotta saat uusimman signaalisilmukan. PCB: hen on mahdollista sijoittaa jopa joitakin maanläheisiä tapoja.
F Suuritiheyksisten, suuritiheyksisten piirilevyjen käyttämiseen kannattaa harkita mikroväliä.
O-johtava toimitusketju CO., LTD
TEL: + 86-752-8457668
Faksi: + 86-4008892163-239121+ 86-2028819702-239121