site logo

Пры праектаванні прахадных пераходаў у высакахуткасных друкаваных платах неабходна звярнуць увагу на наступныя моманты

In высакахуткасная плата HDI дызайн, праз дызайн з’яўляецца важным фактарам. Ён складаецца з адтуліны, пляцоўкі вакол адтуліны і зоны ізаляцыі пласта POWER, якія звычайна дзеляцца на тры тыпу: глухія адтуліны, заглубленыя адтуліны і скразныя адтуліны. У працэсе праектавання друкаванай платы, шляхам аналізу паразітнай ёмістасці і паразітнай індуктыўнасці пераходаў, абагульняюцца некаторыя меры засцярогі пры распрацоўцы высакахуткасных пераходных адводаў друкаванай платы.

ipcb

У цяперашні час высакахуткасны дызайн друкаваных плат шырока выкарыстоўваецца ў камунікацыі, камп’ютарах, апрацоўцы графікі і малюнкаў і іншых галінах. Усе высокатэхналагічныя электронныя вырабы з дабаўленай вартасцю пераследуюць такія функцыі, як нізкае энергаспажыванне, нізкі ўзровень электрамагнітнага выпраменьвання, высокая надзейнасць, мініяцюрызацыя і малы вага. Для дасягнення вышэйзгаданых мэтаў, праз дызайн з’яўляецца важным фактарам у распрацоўцы высакахуткасных друкаваных плат.

1. Праз
Via з’яўляецца важным фактарам у шматслаёвай канструкцыі друкаванай платы. Адтуліну ў асноўным складаецца з трох частак, адна – адтуліну; іншая – вобласць пляцоўкі вакол адтуліны; і трэцяе – гэта вобласць ізаляцыі пласта POWER. Працэс праходнага адтуліны заключаецца ў нанясенні пласта металу на цыліндрычную паверхню сценкі адтуліны шляхам хімічнага напылення, каб злучыць медную фальгу, якую трэба злучыць з сярэднім пластом, а таксама з верхнім і ніжнім бакамі. праходныя адтуліны зроблены ў звычайныя калодкі. Форма можа быць непасрэдна звязана з лініямі на верхняй і ніжняй баках, або не злучаныя. Пераходныя адтуліны могуць гуляць ролю прылад электрычнага злучэння, фіксацыі або пазіцыянавання.

Адтуліны, як правіла, дзеляцца на тры катэгорыі: глухія адтуліны, заглубленыя адтуліны і скразныя адтуліны.

Глухія адтуліны размешчаны на верхняй і ніжняй паверхнях друкаванай платы і маюць пэўную глыбіню. Яны выкарыстоўваюцца для злучэння лініі паверхні і ніжняй унутранай лініі. Глыбіня адтуліны і дыяметр адтуліны звычайна не перавышаюць пэўнага суадносін.

Закапаная адтуліна адносіцца да адтуліны для злучэння, размешчанай ва ўнутраным пласце друкаванай платы, якая не распаўсюджваецца на паверхню друкаванай платы.

Глазныя і схаваныя адтуліны размешчаны ва ўнутраным пласце друкаванай платы, які завяршаецца працэсам фармавання скразных адтулін перад ламінаваннем, і некалькі ўнутраных слаёў могуць перакрывацца падчас фарміравання адтуліны.

Скразныя адтуліны, якія праходзяць праз усю друкаваную плату, могуць быць выкарыстаны для ўнутранага злучэння або ў якасці адтуліны для ўстаноўкі кампанента. Паколькі скразныя адтуліны лягчэй рэалізоўваць у працэсе і меншы кошт, звычайна друкаваныя платы выкарыстоўваюць скразныя адтуліны.

2. Паразітная ёмістасць прахадных адводаў
Сам праход мае паразітную ёмістасць да зямлі. Калі дыяметр ізаляцыйнага адтуліны на заземляльным пласце адводу роўны D2, дыяметр пракладкі адводу роўны D1, таўшчыня друкаванай платы роўная T, а дыэлектрычная пранікальнасць падкладкі дошкі роўная ε, то паразітная ёмістасць праз падобны на:

C =1.41εTD1/(D2-D1)

Асноўны эфект паразітарнай ёмістасці прахадной адтуліны на схему заключаецца ў павелічэнні часу нарастання сігналу і памяншэнні хуткасці ланцуга. Чым менш значэнне ёмістасці, тым меншы эфект.

3. Паразітарная індуктыўнасць прахадных адводаў
Сам праход мае паразітную індуктыўнасць. Пры распрацоўцы высакахуткасных лічбавых схем шкода, прычыненая паразітнай індуктыўнасцю адводу, часта большая, чым уплыў паразітнай ёмістасці. Паразітная паслядоўная індуктыўнасць адводу аслабіць функцыю байпаснага кандэнсатара і аслабіць эфект фільтрацыі ўсёй сістэмы харчавання. Калі L адносіцца да індуктыўнасці адтуліны, h – гэта даўжыня адтуліны, а d – дыяметр цэнтральнага адтуліны, паразітная індуктыўнасць адтуліны падобная на:

L=5.08h[ln(4h/d) 1]

З формулы відаць, што дыяметр адводу аказвае невялікі ўплыў на індуктыўнасць, а даўжыня адтуліны — найбольшы ўплыў на індуктыўнасць.

4. Непраходныя праз тэхналогію
Непраходныя пераходныя адтуліны ўключаюць сляпыя і заглубленыя пераходныя адтуліны.

У тэхналогіі без скразной сувязі прымяненне глухіх і схаваных адводаў можа значна паменшыць памер і якасць друкаванай платы, паменшыць колькасць слаёў, палепшыць электрамагнітную сумяшчальнасць, павялічыць характарыстыкі электронных прадуктаў, знізіць выдаткі, а таксама зрабіць дызайн працы больш просты і хуткі. У традыцыйным дызайне і апрацоўцы друкаванай платы скразныя адтуліны могуць прынесці шмат праблем. Па-першае, яны займаюць вялікую колькасць эфектыўнай прасторы, а па-другое, вялікая колькасць скразных адтулін шчыльна ўпакавана ў адно месца, што таксама стварае велізарную перашкоду для ўнутранага пласта разводкі шматслаёвай друкаванай платы. Гэтыя скразныя адтуліны займаюць прастору, неабходнае для праводкі, і яны інтэнсіўна праходзяць праз блок харчавання і зямлю. Паверхня пласта правадоў таксама разбурыць характарыстыкі імпедансу пласта зазямлення і зробіць пласт зазямлення неэфектыўным. А звычайны механічны метад свідравання будзе ў 20 разоў перавышаць нагрузку, чым тэхналогія без скразных адтулін.

У канструкцыі друкаванай платы, хоць памер пракладак і прахадных адтулін паступова памяншаўся, калі таўшчыня пласта платы не паменшыцца прапарцыйна, каэфіцыент бакоў скразнога адтуліны павялічыцца, а павелічэнне суадносін бакоў скразнога адтуліны паменшыцца надзейнасць. Дзякуючы сталасці перадавых тэхналогій лазернага свідравання і тэхналогіі плазменнага сухога тручэння, можна ўжываць непранікальныя невялікія глухія адтуліны і невялікія заглубленыя адтуліны. Калі дыяметр гэтых непранікальных адтуліны роўны 0.3 мм, паразітарныя параметры будуць складаць каля 1/10 першапачатковага звычайнага адтуліны, што павышае надзейнасць друкаванай платы.

У сувязі з тэхналогіяй нескразнога праз, на друкаванай плаце ёсць некалькі вялікіх адводаў, якія могуць забяспечыць больш месца для слядоў. Астатнюю прастору можна выкарыстоўваць для экранавання вялікай плошчы, каб палепшыць прадукцыйнасць EMI/RFI. У той жа час больш месца, якое засталося, таксама можна выкарыстоўваць для ўнутранага пласта, каб часткова экранаваць прыладу і асноўныя сеткавыя кабелі, каб яны мелі найлепшыя электрычныя характарыстыкі. Выкарыстанне непраходных праходных адводаў палягчае разгортванне штыфтоў прылады, палягчаючы маршрутызацыю штыфтавых прылад з высокай шчыльнасцю (напрыклад, прылад у камплекце BGA), скарачаючы даўжыню праводкі і задавальняючы патрабаванням часу для высакахуткасных ланцугоў .

5. Праз выбар у звычайнай друкаванай платы
У звычайнай канструкцыі друкаванай платы паразітная ёмістасць і паразітная індуктыўнасць адводу практычна не ўплываюць на дызайн друкаванай платы. Для 1-4-слаёвай канструкцыі друкаванай платы 0.36 мм / 0.61 мм / 1.02 мм (як правіла, выбіраецца прасвідраваная адтуліна / пляцоўка / ізаляцыйная вобласць) ) Адваротныя адтуліны лепш. Для сігнальных ліній з асаблівымі патрабаваннямі (такіх як лініі электраперадач, зазямляльныя лініі, тактавыя лініі і г.д.) могуць быць выкарыстаны прахадныя адтуліны 0.41 мм/0.81 мм/1.32 мм або выбары пераходаў іншых памераў у адпаведнасці з рэальнай сітуацыяй.

6. Праз дызайн у высакахуткаснай друкаванай платы
З дапамогай прыведзенага вышэй аналізу паразітарных характарыстык пераходных адводаў мы можам заўважыць, што ў канструкцыі высакахуткасных друкаваных плат простыя, здавалася б, прахадныя пераходы часта прыносяць вялікі негатыўны эфект для схемы. Для таго, каб паменшыць неспрыяльныя наступствы, выкліканыя паразітарным уздзеяннем шлюзаў, у канструкцыі можна зрабіць наступнае:

(1) Выберыце разумны памер. Для шматслаёвай канструкцыі друкаванай платы агульнай шчыльнасці лепш выкарыстоўваць адтуліны 0.25 мм / 0.51 мм / 0.91 мм (прасвідраваныя адтуліны / калодкі / вобласць ізаляцыі POWER); для некаторых друкаваных плат высокай шчыльнасці можна таксама выкарыстоўваць 0.20 мм / 0.46 мм / 0.86 мм прахадныя адтуліны, вы таксама можаце паспрабаваць непраходныя адтуліны; для харчавання або зазямлення адходаў, вы можаце разгледзець магчымасць выкарыстання большага памеру, каб паменшыць імпеданс;

(2) Чым больш Плошча ізаляцыі POWER, тым лепш, улічваючы шчыльнасць адводаў на друкаванай плаце, звычайна D1=D2 0.41;

(3) Паспрабуйце не змяняць пласты сігнальных слядоў на друкаванай плаце, што азначае мінімізаваць прахадныя адтуліны;

(4) Выкарыстанне больш тонкай друкаванай платы спрыяе памяншэнню двух паразітных параметраў адводу;

(5) Штыры харчавання і зазямлення павінны быць зроблены праз адтуліны побач. Чым карацей адтуліну паміж адтулінай і штыфтам, тым лепш, таму што яны павялічаць індуктыўнасць. У той жа час адводы харчавання і зазямлення павінны быць як мага тоўшчы, каб паменшыць імпеданс;

(6) Размясціце некалькі зазямляльных прахадных адводаў каля шчылін сігнальнага пласта, каб забяспечыць кароткі шлейф для сігналу.

Безумоўна, пры праектаванні трэба дэталёва прааналізаваць канкрэтныя пытанні. Улічваючы ўсебакова як кошт, так і якасць сігналу, у канструкцыі высакахуткаснай друкаванай платы дызайнеры заўсёды спадзяюцца, што чым менш праходнае адтуліну, тым лепш, так што больш месца для праводкі можна пакінуць на плаце. Акрамя таго, чым менш праходнае адтуліну, тым менш паразітная ёмістасць, тым больш падыходзіць для высакахуткасных ланцугоў. У канструкцыі друкаванай платы высокай шчыльнасці выкарыстанне нескразных адводаў і памяншэнне памеру прахадных адводаў таксама прывяло да павелічэння кошту, і памер адводаў не можа быць памяншаны бясконца. На гэта ўплываюць працэсы свідравання і гальванізацыі вытворцаў друкаваных плат. Тэхнічныя абмежаванні павінны быць збалансавана ўлічаныя ў канструкцыі высакахуткасных друкаваных плат.