PCB dizayn çuxuru haqqında nə qədər bilirsiniz

Delik vasitəsilə (VIA) vacib bir hissəsidir çox qatlı PCBvə qazma deliklərinin dəyəri, adətən, PCB lövhə istehsalının 30% -dən 40% -ə qədərini təşkil edir. Sadə dillə desək, bir PCB üzərindəki hər çuxura keçid dəliyi deyilə bilər. Funksiya baxımından çuxur iki kateqoriyaya bölünə bilər: biri təbəqələr arasındakı elektrik bağlantısı üçün istifadə olunur; Digəri cihazın fiksasiyası və ya yerləşdirilməsi üçün istifadə olunur.

ipcb

Proses baxımından, bu deşiklər ümumiyyətlə üç kateqoriyaya bölünür, yəni kor vasitəsilə, gömülməklə və keçməklə. Kör deşiklər ÇAPLANMIŞ devre kartının üst və alt səthlərində yerləşir və səthi dövrəni aşağıdakı daxili dövrə bağlamaq üçün müəyyən bir dərinliyə malikdir. Deliklərin dərinliyi ümumiyyətlə müəyyən bir nisbətdən (diyafram) keçmir. Gömülü deşiklər, çap lövhəsinin səthinə uzanmayan çap lövhəsinin daxili təbəqəsindəki birləşdirici deliklərdir. İki növ çuxur, laminatlamadan əvvəl delikdən qəlibləmə prosesi ilə tamamlanan elektron lövhənin daxili qatında yerləşir və keçid çuxurunun əmələ gəlməsi zamanı bir neçə daxili təbəqə üst-üstə düşə bilər. Üçüncü tip, deşiklər adlanır, bütün elektron lövhədən keçir və daxili əlaqələr üçün və ya komponentlər üçün deşiklərin quraşdırılması və yerləşdirilməsi kimi istifadə edilə bilər. Keçid çuxurunun prosesdə həyata keçirilməsi daha asan olduğu üçün dəyəri daha aşağıdır, buna görə digər iki növ delikdən çox çaplı lövhələr istifadə olunur. Xüsusi izah edilmədən, deşiklərdən keçənlər, deşiklər hesab olunur.

PCB dizayn çuxuru haqqında nə qədər bilirsiniz

Dizayn baxımından, bir çuxur əsasən iki hissədən ibarətdir, biri ortada, digəri isə aşağıda göstərildiyi kimi qazma çuxurunun ətrafındakı yastıq sahəsidir. Bu iki hissənin ölçüsü keçid çuxurunun ölçüsünü təyin edir. Aydındır ki, yüksək sürətli, yüksək sıxlıqlı PCB dizaynında, dizayner həmişə çuxurun mümkün qədər kiçik olmasını istəyir, bu nümunə daha çox məftil boşluğu buraxa bilər, əlavə olaraq çuxur nə qədər kiçik olsa, öz parazitar tutumu daha kiçikdir, daha çox yüksək sürətli dövrə üçün uyğundur. Ancaq çuxurun ölçüsü eyni zamanda azalır, bu da xərc artımına səbəb olur və çuxurun ölçüsü məhdudiyyətsiz azaldıla bilməz, qazma (qazma) və örtük (örtük) və digər texnologiya ilə məhdudlaşır: çuxur nə qədər kiçik olsa, qazmaq üçün nə qədər vaxt lazımdırsa, mərkəzdən kənara çıxmaq daha asandır; Çuxurun dərinliyi çuxurun diametrindən 6 dəfə çox olduqda, çuxur divarının vahid mis örtüyünə zəmanət vermək mümkün deyil. Məsələn, 6 qatlı bir PCB lövhəsinin hazırkı normal qalınlığı (çuxur dərinliyindən) təxminən 50 Mildir, buna görə də PCB istehsalçılarının təmin edə biləcəyi minimum qazma diametri yalnız 8 Milə çata bilər. İzolyasiya çuxurunun diametri D2, çuxur yastığının diametri D1, PCB lövhəsinin qalınlığı T və substratın dielektrik sabitliyi ε olarsa, çuxurun özünün parazitar tutumu yerə malikdir. çuxurun parazitar tutumu təxminən: C = 1.41εTD1/ (D2-D1)

Parazitar tutumun dövrə əsas təsiri siqnalın yüksəlmə müddətini uzatmaq və dövrə sürətini azaltmaqdır. Məsələn, qalınlığı 50Mil olan bir PCB lövhəsi üçün, çuxurun daxili diametri 10Mil, yastığın diametri 20Mil və yastıqla mis döşəmə arasındakı məsafə 32Mildirsə, parazitar tutumuna yaxınlaşa bilərik. Yuxarıdakı düsturdan istifadə edərək çuxurdan istifadə edin: C = 1.41 × 4.4 × 0.050 × 0.020/ (0.032-0.020) = 0.517pF, kapasitansın bu hissəsinin səbəb olduğu artım vaxtı dəyişikliyi: T10-90 = 2.2C (Z0/ 2) = 2.2 × 0.517x (55/ 2) = 31.28ps. Bu dəyərlərdən aydın olur ki, tək bir çuxurdan parazitar tutumun artım gecikməsinə təsiri açıq olmasa da, qat-qat keçid üçün çoxlu deşiklərdən istifadə olunarsa dizaynerlər diqqətli olmalıdırlar.

Yüksək sürətli rəqəmsal sxemlərin dizaynında, çuxurdan parazitar endüktansın parazitar endüktansı, parazitar tutumun təsirindən çoxdur. Parazitar seriyalı endüktans, bypass tutumunun qatqısını zəiflədəcək və bütün güc sisteminin filtrasiya effektivliyini azaldacaq. Aşağıdakı düsturdan istifadə edərək bir deşik yaxınlaşmasının parazitar endüktansını sadəcə hesablaya bilərik: L = 5.08h [ln (4h/d) +1] burada L, deşik endüktansına aiddir, h- çuxur və D mərkəzi çuxurun diametridir. Tənlikdən görünə bilər ki, çuxurun diametri endüktansa az təsir edir, çuxurun uzunluğu isə indüktansa ən böyük təsir göstərir. Hələ də yuxarıdakı nümunəni istifadə edərək, çuxurdan çıxan endüktans L = 5.08 × 0.050 [ln (4 × 0.050/0.010) +1] = 1.015nh olaraq hesablana bilər. Siqnalın qalxma müddəti 1ns olarsa, ekvivalent empedans ölçüsü: XL = πL/T10-90 = 3.19 ω. Yüksək tezlikli cərəyan olduqda bu empedansı göz ardı etmək olmaz. Xüsusilə, bypass kondansatörü, tədarük qatını meydana gəlməyə bağlamaq üçün iki çuxurdan keçməli və beləliklə çuxurun parazitar endüktansını iki qat artırmalıdır.

Deliyin parazitar xüsusiyyətlərinin yuxarıdakı təhlili sayəsində, yüksək sürətli PCB dizaynında sadə görünən çuxurun tez-tez dövrə dizaynına böyük mənfi təsirlər gətirdiyini görə bilərik. Deliyin parazitar təsirinin mənfi təsirlərini azaltmaq üçün dizaynda bacardığımız qədər çox işlər görə bilərik: 1. Xərc və siqnal keyfiyyətinin iki aspektindən çuxurun məqbul ölçüsünü seçin. Məsələn, MEMORY modulu PCB dizaynının 6-10 təbəqəsi üçün çuxurdan 10/20mil (qazma/yastıq) seçmək daha yaxşıdır, bəzi yüksək sıxlıqlı kiçik ölçülü lövhələr üçün 8/18mil istifadə etməyə cəhd edə bilərsiniz. deşik. Mövcud texnologiya ilə daha kiçik deliklərdən istifadə etmək çətin olardı. Çuxurdan keçən elektrik təchizatı və ya topraklama teli üçün, empedansı azaltmaq üçün daha böyük ölçüdə istifadə edilə bilər.

2. Yuxarıda müzakirə olunan iki düstur, daha incə PCB lövhələrinin istifadəsinin iki parazitar parametri deliklərdən azaltmağa kömək etdiyini göstərir.

3. PCB lövhəsindəki siqnal naqilləri təbəqəni mümkün qədər dəyişməməlidir, yəni lazımsız deliklərdən istifadə etməməyə çalışın.

4. Elektrik təchizatı və zəminin sancaqları yaxınlıqda qazılmalıdır. Sancaqlar və deliklər arasındakı qurğular nə qədər qısa olarsa, bir o qədər yaxşıdır, çünki onlar endüktansın artmasına səbəb olacaqdır. Eyni zamanda, empedansı azaltmaq üçün güc və topraklama telləri mümkün qədər qalın olmalıdır.

5. Siqnalın ən yaxın döngəsini təmin etmək üçün siqnal qatının dəyişmə deliklərinin yanına bir neçə torpaq deşikləri qoyun. PCB -yə bir çox əlavə torpaq deşikləri də qoya bilərsiniz. Əlbəttə ki, dizaynınızda çevik olmalısınız. Yuxarıda müzakirə olunan delikli model, hər təbəqədə yastıqların olduğu bir vəziyyətdir. Bəzən, bəzi təbəqələrdəki yastıqları azalda və ya hətta silə bilərik. Xüsusilə çuxurun sıxlığı çox böyük olduğu təqdirdə, mis təbəqədə kəsilmiş bir dövrə yivinin meydana gəlməsinə səbəb ola bilər, çuxurun yerini dəyişdirməklə yanaşı belə bir problemi həll etmək üçün dəliyi nəzərdən keçirə bilərik. yastığın ölçüsünü azaltmaq üçün mis qatında.