এক ছিদ্রের প্রাথমিক ধারণা

থ্রু হোল (ভিআইএ) এর একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ মাল্টিলেয়ার পিসিবি, এবং ড্রিলিং গর্তের খরচ সাধারণত পিসিবি বোর্ড তৈরির খরচের 30% থেকে 40% পর্যন্ত। সোজা কথায়, পিসিবির প্রতিটি গর্তকে পাস হোল বলা যেতে পারে। ফাংশনের পরিপ্রেক্ষিতে, গর্তটিকে দুটি ভাগে ভাগ করা যায়: একটি স্তরগুলির মধ্যে বৈদ্যুতিক সংযোগের জন্য ব্যবহৃত হয়; অন্যটি ডিভাইস স্থিরকরণ বা অবস্থানের জন্য ব্যবহৃত হয়। প্রক্রিয়ার পরিপ্রেক্ষিতে, এই থ্রু-হোলগুলি সাধারণত তিনটি বিভাগে বিভক্ত, যথা অন্ধের মাধ্যমে, কবর দিয়ে এবং এর মাধ্যমে। প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ডের উপরের এবং নিচের সারফেসে অন্ধ ছিদ্র থাকে এবং সারফেস সার্কিটকে নিচের ভেতরের সার্কিটের সাথে সংযুক্ত করার জন্য একটি নির্দিষ্ট গভীরতা থাকে। গর্তের গভীরতা সাধারণত একটি নির্দিষ্ট অনুপাত (অ্যাপারচার) অতিক্রম করে না। সমাহিত গর্ত হল মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডের অভ্যন্তরীণ স্তরের সংযোগ ছিদ্র যা মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডের পৃষ্ঠে প্রসারিত হয় না। সার্কিট বোর্ডের ভিতরের স্তরে দুই ধরনের ছিদ্র অবস্থিত, যা স্তরায়নের আগে থ্রু-হোল ingালাই প্রক্রিয়া দ্বারা সম্পন্ন হয় এবং থ্রু-হোল গঠনের সময় বেশ কয়েকটি অভ্যন্তরীণ স্তর ওভারল্যাপ হতে পারে। তৃতীয় প্রকার, যাকে বলা হয় থ্রু-হোলস, পুরো সার্কিট বোর্ডের মধ্য দিয়ে চলে এবং এটি অভ্যন্তরীণ আন্তconসংযোগের জন্য বা উপাদানগুলির জন্য মাউন্ট এবং লোকেশনের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। যেহেতু থ্রু হোল প্রক্রিয়ায় বাস্তবায়ন করা সহজ, খরচ কম, তাই অন্যান্য মুদ্রিত সার্কিট বোর্ড অন্য দুই ধরনের গর্তের পরিবর্তে এটি ব্যবহার করা হয়। বিশেষ ব্যাখ্যা ছাড়াই গর্তের মাধ্যমে নিম্নলিখিতগুলি গর্তের মাধ্যমে বিবেচনা করা হবে।

পিসিবি হোল মৌলিক ধারণা এবং গর্ত পদ্ধতি প্রবর্তনের মাধ্যমে

নকশার দৃষ্টিকোণ থেকে, একটি থ্রু-হোল প্রধানত দুটি অংশ নিয়ে গঠিত, একটি হল মাঝখানে ড্রিল গর্ত এবং অন্যটি ড্রিল গর্তের চারপাশে প্যাড এলাকা। এই দুটি অংশের আকার থ্রু-হোল এর আকার নির্ধারণ করে। স্পষ্টতই, উচ্চ-গতির, উচ্চ-ঘনত্বের পিসিবি-র নকশায়, ডিজাইনার সর্বদা যতটা সম্ভব ছিদ্র চান, এই নমুনাটি আরও তারের স্থান ছেড়ে দিতে পারে, উপরন্তু, ছোট গর্ত, তার নিজস্ব পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স ছোট, আরও বেশি উচ্চ গতির সার্কিটের জন্য উপযুক্ত। কিন্তু একই সময়ে গর্তের আকার হ্রাস খরচ বৃদ্ধি করে, এবং গর্তের আকার সীমা ছাড়া কমানো যায় না, এটি ড্রিলিং (ড্রিল) এবং প্লেটিং (প্লেটিং) এবং অন্যান্য প্রযুক্তির দ্বারা সীমাবদ্ধ: ছোট গর্ত, ড্রিল করতে যত বেশি সময় লাগে, কেন্দ্রের অবস্থান থেকে বিচ্যুত হওয়া তত সহজ; যখন গর্তের গভীরতা গর্তের ব্যাসের 6 গুণের বেশি হয়, তখন গর্তের প্রাচীরের অভিন্ন তামা প্রলেপের নিশ্চয়তা দেওয়া অসম্ভব। উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি সাধারণ 6-স্তর পিসিবি বোর্ডের পুরুত্ব (থ্রু-হোল ডেপথ) 50 মিলিলিটার হয়, তাহলে পিসিবি নির্মাতারা যে নূন্যতম হোল ব্যাস প্রদান করতে পারে তা হল 8 মিলিলিটার। লেজার ড্রিলিং প্রযুক্তির বিকাশের সাথে, তুরপুনের আকারও ছোট এবং ছোট হতে পারে। সাধারণত, গর্তের ব্যাস 6Mils এর চেয়ে কম বা সমান, আমরা একে মাইক্রো হোল বলি। মাইক্রোহোলগুলি প্রায়শই এইচডিআই (উচ্চ ঘনত্বের ইন্টারকানেক্ট স্ট্রাকচার) ডিজাইনে ব্যবহৃত হয়। মাইক্রোহোল প্রযুক্তি গর্তটিকে সরাসরি প্যাডে (ভিআইএ-ইন-প্যাড) আঘাত করতে দেয়, যা সার্কিটের কার্যকারিতা উন্নত করে এবং তারের স্থান সংরক্ষণ করে।

ট্রান্সমিশন লাইনের থ্রু-হোল হল প্রতিবন্ধকতা বিচ্ছিন্নতার একটি ব্রেক পয়েন্ট, যা সিগন্যালের প্রতিফলন ঘটাবে। সাধারণত, থ্রু-হোল এর সমতুল্য প্রতিবন্ধকতা ট্রান্সমিশন লাইনের চেয়ে প্রায় 12% কম। উদাহরণস্বরূপ, 50ohm ট্রান্সমিশন লাইনের প্রতিবন্ধকতা 6 ohm দ্বারা হ্রাস পাবে যখন এটি থ্রু-হোলের মধ্য দিয়ে যাবে (নির্দিষ্টটি থ্রু-হোলের আকার এবং প্লেটের পুরুত্বের সাথেও সম্পর্কিত, তবে সম্পূর্ণ হ্রাস নয়)। যাইহোক, গর্তের মাধ্যমে প্রতিবন্ধকতা বন্ধ হয়ে যাওয়ার ফলে প্রতিফলন আসলে খুবই ছোট, এবং এর প্রতিফলন সহগ শুধুমাত্র: (44-50)/(44+50) = 0.06। গর্ত দ্বারা সৃষ্ট সমস্যাগুলি পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স এবং ইন্ডাকট্যান্সের প্রভাবের উপর বেশি দৃষ্টি নিবদ্ধ করে।

ছিদ্রের মাধ্যমে পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স এবং ইন্ডাকট্যান্স

প্যারাসিটিক স্ট্রে ক্যাপ্যাসিট্যান্স গর্তের মধ্যেই বিদ্যমান। যদি ডিম্বপ্রসর স্তরের গর্তের dingালাই প্রতিরোধের অঞ্চলের ব্যাস D2 হয়, dingালাই প্যাডের ব্যাস D1 হয়, PCB বোর্ডের পুরুত্ব T হয়, এবং স্তরটির ডাইলেক্ট্রিক ধ্রুবক হয় ε, পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স গর্তটি প্রায় C = 1.41εTD1/ (D2-D1)।

সার্কিটে পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্সের প্রধান প্রভাব হল সংকেত বৃদ্ধির সময়কে দীর্ঘায়িত করা এবং সার্কিটের গতি হ্রাস করা। উদাহরণস্বরূপ, 50Mil পুরুত্বের একটি PCB বোর্ডের জন্য, যদি থ্রু-হোল প্যাডের ব্যাস 20Mil হয় (বোরহোলের ব্যাস 10Mil) এবং সোল্ডার ব্লকের ব্যাস 40Mil হয়, তাহলে আমরা এর পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স আনুমানিক করতে পারি। উপরের সূত্র দ্বারা গর্ত: C = 1.41 × 4.4 × 0.050 × 0.020/ (0.040-0.020) = 0.31pF ক্যাপ্যাসিট্যান্সের কারণে বৃদ্ধি সময় পরিবর্তন মোটামুটি নিম্নরূপ: T10-90= 2.2c (Z0/2) =2.2×0.31x (50/2) =17.05ps এই মানগুলি থেকে, এটি দেখা যায় যে যদিও ক্রমবর্ধমান বিলম্ব এবং ধীরগতির প্রভাব একটি একক মাধ্যমের পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্সের কারণে- গর্তটি খুব স্পষ্ট নয়, যদি থ্রু-হোল একাধিকবার স্তরগুলির মধ্যে স্যুইচ করার জন্য ব্যবহৃত হয়, একাধিক থ্রু-হোল ব্যবহার করা হবে। আপনার ডিজাইনে সতর্ক থাকুন। ব্যবহারিক নকশায়, গর্ত এবং তামার পাড়া অঞ্চলের (অ্যান্টি-প্যাড) মধ্যে দূরত্ব বাড়িয়ে বা প্যাডের ব্যাস কমিয়ে পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স কমানো যেতে পারে। হাই-স্পিড ডিজিটাল সার্কিটের নকশায়, থ্রু-হোল এর পরজীবী আনয়ন পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্সের চেয়ে বেশি ক্ষতিকর। এর পরজীবী সিরিজ ইনডাক্টেন্স বাইপাস ক্যাপাসিট্যান্সের অবদানকে দুর্বল করবে এবং পুরো পাওয়ার সিস্টেমের ফিল্টারিং কার্যকারিতা হ্রাস করবে। আমরা নিম্নোক্ত অভিজ্ঞতামূলক সূত্র ব্যবহার করে একটি থ্রু-হোল আনুমানিকতার পরজীবী আবেশ গণনা করতে পারি: L=5.08h [ln (4h/d) +1]

যেখানে L হল গর্তের আনয়নকে নির্দেশ করে, H হল গর্তের দৈর্ঘ্য, এবং D হল কেন্দ্রীয় গর্তের ব্যাস। এটি সমীকরণ থেকে দেখা যায় যে গর্তের ব্যাস ইন্ডাক্ট্যান্সের উপর সামান্য প্রভাব ফেলে, যখন গর্তের দৈর্ঘ্য ইন্ডাক্ট্যান্সের উপর সবচেয়ে বেশি প্রভাব ফেলে। এখনও উপরের উদাহরণটি ব্যবহার করে, গর্তের বাইরে আনয়নকে গণনা করা যেতে পারে:

L=5.08×0.050 [ln (4×0.050/0.010) +1] = 1.015nh যদি সংকেত বৃদ্ধির সময় 1ns হয়, তাহলে সমতুল্য প্রতিবন্ধক আকার হল: XL=πL/T10-90=3.19 ω। উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি কারেন্টের উপস্থিতিতে এই প্রতিবন্ধকতা উপেক্ষা করা যায় না। বিশেষ করে, বাইপাস ক্যাপাসিটরকে সরবরাহ স্তর গঠনের সাথে সংযুক্ত করতে দুটি গর্তের মধ্য দিয়ে যেতে হয়, এইভাবে গর্তের পরজীবী আবেশ দ্বিগুণ হয়।

তিন, কিভাবে গর্ত ব্যবহার করবেন

থ্রু-হোলসের পরজীবী বৈশিষ্ট্যগুলির উপরোক্ত বিশ্লেষণের মাধ্যমে আমরা দেখতে পাচ্ছি যে হাই-স্পিড পিসিবি ডিজাইনে, আপাতদৃষ্টিতে সহজ থ্রু-হোল প্রায়ই সার্কিট ডিজাইনে দারুণ নেতিবাচক প্রভাব নিয়ে আসে। গর্তের পরজীবী প্রভাবের প্রতিকূল প্রভাব হ্রাস করার জন্য, আমরা নকশায় নিম্নলিখিতগুলি করার চেষ্টা করতে পারি:

1. খরচ এবং সংকেত মানের বিবেচনা করে, একটি যুক্তিসঙ্গত গর্ত আকার নির্বাচন করা হয়। প্রয়োজনে, বিভিন্ন আকারের গর্ত ব্যবহার করার কথা বিবেচনা করুন। উদাহরণস্বরূপ, পাওয়ার বা গ্রাউন্ড তারের জন্য, প্রতিবন্ধকতা কমাতে বড় আকারের ব্যবহার বিবেচনা করুন এবং সিগন্যাল তারের জন্য, ছোট গর্ত ব্যবহার করুন। অবশ্যই, গর্তের আকার কমার সাথে সাথে সংশ্লিষ্ট খরচ বৃদ্ধি পাবে।

2. উপরে আলোচিত দুটি সূত্র দেখায় যে পাতলা পিসিবি বোর্ডের ব্যবহার ছিদ্রের দুটি পরজীবী পরামিতি কমাতে সাহায্য করে।

3. পিসিবি বোর্ডে সংকেত তারের যতটা সম্ভব স্তর পরিবর্তন করা উচিত নয়, অর্থাৎ, যতদূর সম্ভব অপ্রয়োজনীয় ছিদ্র ব্যবহার করবেন না।

4. পাওয়ার সাপ্লাই এবং মাটির পিনগুলি নিকটতম গর্তে ড্রিল করা উচিত এবং গর্ত এবং পিনের মধ্যে সীসা যতটা সম্ভব সংক্ষিপ্ত হওয়া উচিত। একাধিক থ্রু-হোল সমতুল্য ইনডাক্টেন্স কমাতে সমান্তরালভাবে বিবেচনা করা যেতে পারে।

5. সিগন্যালের জন্য নিকটতম লুপ প্রদানের জন্য সিগন্যাল লেয়ারিংয়ের গর্তের কাছে কিছু স্থল গর্ত স্থাপন করা হয়। এমনকি আপনি PCB- তে অনেক অতিরিক্ত মাটির গর্তও রাখতে পারেন। অবশ্যই, আপনাকে আপনার নকশায় নমনীয় হতে হবে। উপরে আলোচিত থ্রু-হোল মডেলটি এমন একটি পরিস্থিতি যেখানে প্রতিটি স্তরে প্যাড রয়েছে। কখনও কখনও, আমরা কিছু স্তরে প্যাড কমাতে বা এমনকি অপসারণ করতে পারি। বিশেষ করে গর্তের ঘনত্ব খুব বড় হলে, এটি তামার স্তরে একটি কাট অফ সার্কিট খাঁজ গঠনের দিকে পরিচালিত করতে পারে, গর্তের অবস্থান সরানোর পাশাপাশি এই ধরনের সমস্যা সমাধানের জন্য, আমরা গর্তটিও বিবেচনা করতে পারি তামার স্তরে প্যাডের আকার কমাতে।

6. উচ্চ গতির পিসিবি বোর্ডের জন্য উচ্চতর ঘনত্বের জন্য, মাইক্রো -গর্ত বিবেচনা করা যেতে পারে।