Адзін Асноўная канцэпцыя перфарацыі

Скразная адтуліна (VIA) з’яўляецца важнай часткай Шматслаёвая друкаваная плата, а кошт свідравання адтулін звычайна складае ад 30% да 40% кошту вырабу друкаванай платы. Прасцей кажучы, кожнае адтуліну на друкаванай плаце можна назваць прахадным. З пункту гледжання функцыі адтуліну можна падзяліць на дзве катэгорыі: адна выкарыстоўваецца для электрычнага злучэння паміж пластамі; Іншы выкарыстоўваецца для фіксацыі або пазіцыянавання прылады. З пункту гледжання працэсу, гэтыя скразныя адтуліны, як правіла, дзеляцца на тры катэгорыі, а менавіта сляпыя праз, закапаныя праз і праз скразныя. Сляпыя адтуліны размешчаны на верхняй і ніжняй паверхнях друкаванай платы і маюць пэўную глыбіню для падлучэння павярхоўнага ланцуга да ўнутранай ланцугу ніжэй. Глыбіня адтулін звычайна не перавышае пэўнага суадносін (апертуры). Зарытыя адтуліны – гэта адтуліны для злучэння ва ўнутраным пласце друкаванай платы, якія не выходзяць на паверхню друкаванай платы. Два тыпы адтулін размешчаны ва ўнутраным пласце друкаванай платы, які завяршаецца працэсам фармавання скразных адтулін перад ламініраваннем, а некалькі ўнутраных слаёў могуць перакрывацца падчас фарміравання скразнага адтуліны. Трэці тып, які называецца скразнымі адтулінамі, праходзіць праз усю плату і можа выкарыстоўвацца для ўнутраных злучэнняў або ў якасці мантажных і размяшчальных адтулін для кампанентаў. Паколькі скразнае адтуліну лягчэй рэалізаваць у працэсе, кошт ніжэй, таму большасць друкаваных плат выкарыстоўваецца менавіта ім, а не двума іншымі відамі скразных адтулін. Наступныя скразныя адтуліны без асаблівых тлумачэнняў будуць разглядацца як скразныя.

Асноўная канцэпцыя друкаванай платы праз адтуліну і метад праз адтуліну

З пункту гледжання канструкцыі, скразнае адтуліну ў асноўным складаецца з дзвюх частак, адна з якіх-свідравальнае адтуліну пасярэдзіне, а другая-вобласць накладкі вакол свідравога адтуліны. Памер гэтых дзвюх частак вызначае памер скразной адтуліны. Відавочна, што ў канструкцыі высакахуткаснай друкаванай платы высокай шчыльнасці дызайнер заўсёды хоча, каб адтуліна было як мага меншым, гэты ўзор можа пакінуць больш месца для праводкі, акрамя таго, чым менш адтуліна, тым больш уласная паразітная ёмістасць падыходзіць для хуткаснай схемы. Але памяншэнне адтуліны ў той жа час прыводзіць да павелічэння выдаткаў, а памер адтуліны нельга памяншаць без абмежаванняў, ён абмяжоўваецца свідраваннем (свердзелам) і пакрыццём (пакрыццём) і іншымі тэхналогіямі: чым менш адтуліна, тым чым больш часу патрабуецца для свідравання, тым лягчэй адхіліцца ад цэнтральнага становішча; Калі глыбіня адтуліны больш чым у 6 разоў дыяметр адтуліны, немагчыма гарантаваць раўнамернае меднае пакрыццё сценкі адтуліны. Напрыклад, калі таўшчыня (глыбіня скразных адтулін) звычайнай 6-слаёвай друкаванай платы складае 50 мільёнаў, то мінімальны дыяметр адтуліны, які могуць даць вытворцы друкаваных поплаткаў, складае 8 мільёнаў. З развіццём тэхналогіі лазернага свідравання памер свідравання таксама можа быць усё меншым і меншым. Як правіла, дыяметр адтуліны менш або роўны 6Mils, мы называем гэта мікра адтулінай. Мікра адтуліны часта выкарыстоўваюцца ў дызайне HDI (структура высокай шчыльнасці ўзаемазлучэння). Тэхналогія Microhole дазваляе прабіваць адтуліну непасрэдна на калодцы (VIA-in-pad), што значна паляпшае прадукцыйнасць ланцуга і эканоміць месца для праводкі.

Скразнае адтуліну на лініі электраперадачы з’яўляецца кропкай разрыву супраціву імпедансу, што прывядзе да адлюстравання сігналу. Як правіла, эквівалентны супраціў скразной адтуліны прыкладна на 12% ніжэй, чым у лініі перадачы. Напрыклад, імпеданс лініі перадачы 50 Ом зменшыцца на 6 Ом пры праходжанні праз скразную адтуліну (удзельная вага таксама звязана з памерам скразной адтуліны і таўшчынёй пласціны, але не з абсалютным змяншэннем). Аднак адлюстраванне, выкліканае разрывам імпедансу праз адтуліну, на самай справе вельмі мала, а яго каэфіцыент адлюстравання складае толькі: (44-50)/(44+50) = 0.06. Праблемы, выкліканыя дзіркай, больш сканцэнтраваны на ўплыве паразітнай ёмістасці і індуктыўнасці.

Паразітная ёмістасць і індуктыўнасць праз адтуліну

Паразітычная бадзяжная ёмістасць існуе ў самой адтуліне. Калі дыяметр зоны супраціву зваркі адтуліны на пласце кладкі складае D2, дыяметр зварачнай накладкі – D1, таўшчыня друкаванай платы – Т, а дыэлектрычная пранікальнасць падкладкі – ε, паразітная ёмістасць адтуліна прыкладна C = 1.41εTD1/ (D2-D1).

Асноўны ўплыў паразітнай ёмістасці на ланцуг – падаўжэнне часу нарастання сігналу і зніжэнне хуткасці ланцуга. Напрыклад, для друкаванай платы таўшчынёй 50 міл, калі дыяметр накладкі скразных адтулін 20 мілі (дыяметр свідравіны 10 мілі) і дыяметр паяльнага блока 40 мілі, мы можам наблізіць паразітную ёмістасць скразнае адтуліну па формуле вышэй: C = 1.41 × 4.4 × 0.050 × 0.020/ (0.040-0.020) = 0.31 пФ Змена часу нарастання, выкліканая ёмістасцю, прыкладна наступная: T10-90 = 2.2c (Z0/2) = 2.2 × 0.31x (50/2) = 17.05 пс. З гэтых значэнняў відаць, што хоць эфект нарастання затрымкі і запаволення, выкліканы паразітнай ёмістасцю аднаго адтуліну не вельмі відавочна, калі скразная адтуліна выкарыстоўваецца для пераключэння паміж пластамі некалькі разоў, будзе выкарыстана некалькі скразных адтулін. Будзьце ўважлівыя ў дызайне. У практычнай канструкцыі паразітная ёмістасць можа быць зменшана шляхам павелічэння адлегласці паміж адтулінай і зонай кладкі медзі (антыпракладка) або памяншэннем дыяметра калодкі. У канструкцыі хуткаснай лічбавай схемы паразітычная індуктыўнасць скразной адтуліны больш шкодная, чым паразітная ёмістасць. Яго паразітычная паслядоўнасць індуктыўнасці аслабіць ўклад абходнай ёмістасці і знізіць эфектыўнасць фільтрацыі ўсёй сістэмы харчавання. Мы можам проста вылічыць паразітную індуктыўнасць набліжэння праз скразную адтуліну, выкарыстоўваючы наступную эмпірычную формулу: L = 5.08h [ln (4h/d) +1]

Дзе L – індуктыўнасць адтуліны, H – даўжыня адтуліны, D – дыяметр цэнтральнага адтуліны. З раўнання відаць, што дыяметр адтуліны мае невялікі ўплыў на індуктыўнасць, а даўжыня адтуліны аказвае найбольшы ўплыў на індуктыўнасць. Яшчэ выкарыстоўваючы прыведзены вышэй прыклад, індуктыўнасць выхаду з адтуліны можна вылічыць так:

L = 5.08 × 0.050 [ln (4 × 0.050/0.010) +1] = 1.015nh Калі час нарастання сігналу 1ns, то эквівалентны памер супраціву: XL = πL/T10-90 = 3.19 ω. Гэты супраціў нельга ігнараваць пры наяўнасці току высокай частоты. У прыватнасці, байпасны кандэнсатар павінен прайсці праз два адтуліны, каб злучыць пласт харчавання з пластом, тым самым падвоіўшы паразітную індуктыўнасць адтуліны.

Па -трэцяе, як выкарыстоўваць адтуліну

Праз прыведзены вышэй аналіз паразітычных характарыстык скразных адтулін мы можам пераканацца, што ў высакахуткаснай канструкцыі друкаванай платы простыя, здавалася б, скразныя адтуліны часта прыносяць вялікія негатыўныя наступствы канструкцыі схемы. Для таго, каб паменшыць негатыўныя наступствы паразітарнага ўздзеяння адтуліны, мы можам паспрабаваць зрабіць наступнае ў дызайне:

1. Улічваючы кошт і якасць сігналу, выбіраецца разумны памер адтуліны. Пры неабходнасці прадумайце выкарыстанне адтулін рознага памеру. Напрыклад, для сілавых або зазямляльных кабеляў падумайце аб выкарыстанні вялікіх памераў для зніжэння супраціўлення, а для сігнальнай праводкі – для меншых адтулін. Вядома, па меры памяншэння адтуліны адпаведны кошт павялічыцца.

2. Дзве формулы, разгледжаныя вышэй, паказваюць, што выкарыстанне больш тонкіх друкаваных поплаткаў дапамагае паменшыць два паразітарных параметра перфарацыі.

3. Сігнальная разводка на друкаванай плаце не павінна змяняць пласты, наколькі гэта магчыма, гэта значыць не выкарыстоўваць максімальна непатрэбныя адтуліны.

4. Штыфты блока харчавання і грунт павінны быць прасвідраваны ў бліжэйшым адтуліне, а адвод паміж адтулінай і штыфтамі павінен быць максімальна кароткім. Паралельна можна разгледзець некалькі скразных адтулін, каб паменшыць эквівалентную індуктыўнасць.

5. Некаторыя адтуліны для зазямлення размяшчаюцца каля адтулін напластавання сігналу, каб забяспечыць найбліжэйшую пятлю для сігналу. Вы нават можаце паставіць шмат дадатковых адтулін для зазямлення на друкаванай плаце. Вядома, вы павінны быць гнуткімі ў сваім дызайне. Мадэль скразных адтулін, разгледжаная вышэй,-гэта сітуацыя, калі ў кожным пласце ёсць пракладкі. Часам мы можам паменшыць або нават выдаліць пракладкі ў некаторых пластах. Асабліва ў выпадку, калі шчыльнасць адтуліны вельмі вялікая, гэта можа прывесці да адукацыі разрэзанай канаўкі ў медным пласце, каб вырашыць такую ​​праблему, акрамя перамяшчэння месца адтуліны, мы таксама можам разгледзець адтуліну у медным пласце, каб паменшыць памер пракладкі.

6. Для высакахуткасных друкаваных поплаткаў з большай шчыльнасцю можна разгледзець мікра -адтуліны.