In PCB HDI à alta velocità design, via design hè un fattore impurtante. Hè custituitu da un pirtusu, una zona di pad intornu à u pirtusu, è una zona d’isolazione di a capa POWER, chì sò generalmente divisi in trè tippi: buchi ciechi, buchi intarrati è buchi attraversu. In u prucessu di cuncepimentu di PCB, attraversu l’analisi di a capacità parasita è l’induttanza parasita di i vias, sò riassunti alcune precauzioni in u disignu di vias PCB d’alta velocità.

Attualmente, u disignu di PCB d’alta velocità hè largamente utilizatu in cumunicazioni, computer, grafica è trasfurmazioni di l’imaghjini è altri campi. Tutti i disinni di prudutti elettronichi d’alta tecnulugia à valore aghjuntu perseguenu caratteristiche cum’è u cunsumu d’energia bassu, a radiazione elettromagnetica bassa, alta affidabilità, miniaturizazione è pesu ligeru. Per ottene l’ubbiettivi sopra, via u disignu hè un fattore impurtante in u disignu di PCB d’alta velocità.

1. Via
Via hè un fattore impurtante in u disignu di PCB multi-layer. A via hè principalmente cumpostu di trè parti, unu hè u pirtusu; l’altru hè a zona di pad intornu à u pirtusu; è u terzu hè a zona di isolamentu di a capa POWER. U prucessu di u foru di via hè di placcà una strata di metallu nantu à a superficia cilindrica di u muru di u foru di u foru per via di deposizione chimica per cunnette u fogliu di ramu chì deve esse cunnessu à i strati intermedi, è i lati superiori è inferiori. u pirtusu via sò fatti in pads ordinariu A forma pò esse direttamente cunnessu cù e linii nantu à i lati superiore è inferjuri, o micca cunnessi. Vias pò ghjucà u rolu di cunnessione elettrica, dispusitivi di fissazione o pusizioni.

Vias sò generalmente divisu in trè categurie: buchi ciechi, buchi intarrati è buchi attraversu.

I buchi ciechi sò situati nantu à a superficia superiore è inferiore di u circuitu stampatu è anu una certa prufundità. Sò usati per cunnette a linea di a superficia è a linea interna sottostante. A prufundità di u pirtusu è u diametru di u pirtusu di solitu ùn supira un certu rapportu.

U buried hole si riferisce à u pirtusu di cunnessione situatu in a capa interna di u circuitu stampatu, chì ùn si estende micca à a superficia di u circuitu.

Vias ciechi è vias intarrati sò tramindui situati in a capa interna di u circuit board, chì hè cumpletu da un prucessu di furmulamentu attraversu prima di laminazione, è parechji strati internu ponu esse sovrapposti durante a furmazione di vias.

I fori passanti, chì passanu per tuttu u circuitu, ponu esse usatu per l’interconnessione interna o cum’è un foru di posizionamentu di l’installazione di un cumpunente. Siccomu i fori passanti sò più faciuli à implementà in u prucessu è u costu più bassu, in generale i circuiti stampati utilizanu fori attraversu.

2. Parasitic capacitance di vias
A via stessa hà capacità parassita à a terra. Se u diametru di u foru di isolamentu nantu à a strata di terra di a via hè D2, u diametru di u pad di via hè D1, u spessore di u PCB hè T, è a custante dielettrica di u sustrato di u bordu hè ε, allora A capacità parasitica di a via hè simile à:

C = 1.41 εTD1/(D2-D1)

L’effettu principale di a capacità parasita di u pirtusu di via nantu à u circuitu hè di allargà u tempu di crescita di u signale è riduce a velocità di u circuitu. U più chjucu u valore di capacità, u più chjucu l’effettu.

3. Inductance parasite di vias
A via stessa hà inductance parassita. In u disignu di circuiti digitale high-vitezza, u dannu causatu da l’induttanza parasita di a via hè spessu più grande di l’influenza di a capacità parasita. L’induttanza di a serie parassita di a via debilitarà a funzione di u condensatore di bypass è debilitarà l’effettu di filtrazione di tuttu u sistema di putere. Se L si riferisce à l’induttanza di a via, h hè a lunghezza di a via, è d hè u diametru di u pirtusu centru, l’induttanza parasita di a via hè simile à:

L=5.08h［ln(4h/d) 1］

Pò esse vistu da a formula chì u diametru di a via hà una piccula influenza nantu à l’inductance, è a durata di a via hà a più grande influenza in l’induttanza.

4. Non-attraversu via tecnulugia
I vias non-through includenu vias ciechi è vias enterrati.

In a tecnulugia non-through via, l’applicazione di vias ciechi è vias intarrati pò riduce assai a dimensione è a qualità di u PCB, riduce u nùmeru di strati, migliurà a cumpatibilità elettromagnetica, aumenta e caratteristiche di i prudutti elettronici, riduce i costi, è ancu fà. u travagliu di disignu più simplice è veloce. In u cuncepimentu è u processu di PCB tradiziunale, attraversu i buchi ponu purtà parechji prublemi. Prima, occupanu una grande quantità di spaziu efficau, è in segundu, un gran numaru di buchi attraversu sò densamente imballati in un locu, chì creanu ancu un ostaculu enormu à u cablaggio di a capa interna di u PCB multilayer. Questi buchi passanu occupanu u spaziu necessariu per u cablaggio, è passanu intensamente per l’alimentazione è a terra. A superficia di u filu di u filu distrughjerà ancu e caratteristiche di l’impedenza di u filu di a terra di l’energia è rende inefficace a strata di u filu di terra. È u metudu meccanicu cunvinziunali di drilling serà 20 volte a carica di travagliu di a tecnulugia non-through hole.

In u disignu di PCB, ancu se a dimensione di i pads è i vias sò gradualmente diminuite, se u spessore di a strata di u bordu ùn hè micca ridutta proporzionalmente, u rapportu di l’aspettu di u foru passante aumenterà, è l’aumentu di u rapportu di l’aspettu di u foru passante si riduce. l’affidabilità. Cù a maturità di a tecnulugia di perforazione laser avanzata è di a tecnulugia di incisione in secca di plasma, hè pussibule di applicà i buchi ciechi non penetranti è i buchi intarrati. Sè u diametru di sti vias non-penetrating hè 0.3mm, i paràmetri parasite sarà Circa 1/10 di u pirtusu cunvinziunali uriginale, chì migliurà a reliability di u PCB.

A causa di a tecnulugia non-attraversu, ci sò pochi grandi vias nantu à u PCB, chì ponu furnisce più spaziu per tracce. U spaziu restante pò esse usatu per scopi di schermatura di grande area per migliurà u rendiment EMI / RFI. À u listessu tempu, più spaziu restante pò ancu esse usatu per a capa interna per schermu parzialmente u dispusitivu è i cavi di rete chjave, in modu chì hà u megliu rendimentu elettricu. L’usu di vias non-through rende più faciule per fan out i pins di u dispositivu, facendu faciule per indirizzà i dispositi pin d’alta densità (cum’è i dispositi imballati BGA), accurtà a lunghezza di cablaggio, è risponde à i requisiti di timing di i circuiti à alta velocità. .

5. Via selezzione in PCB ordinariu
In u disignu PCB ordinariu, a capacità parassita è l’induttanza parassita di a via anu pocu effettu nantu à u disignu di PCB. Per u disignu di PCB di 1-4 strati, 0.36mm / 0.61mm / 1.02mm (fora perforata / pad / zona isolamentu POWER hè generalmente sceltu) ) Vias sò megliu. Per e linee di signale cù esigenze spiciali (cum’è e linee elettriche, linee di terra, linee di clock, etc.), 0.41mm / 0.81mm / 1.32mm vias ponu esse utilizati, o vias di altre dimensioni ponu esse sceltu secondu a situazione attuale.

6. Via design in PCB high-vitezza
Attraversu l ‘analisi supra di i carattiristichi parasite di vias, pudemu vede chì in u disignu di PCB d’alta velocità, vias apparentemente simplici spessu portanu grandi effetti negativi à u disignu di u circuitu. Per riduce l’effetti avversi causati da l’effetti parassiti di i vias, in u disignu pò esse fattu u seguente:

(1) Sceglite un ragiunate via taglia. Per u disignu di PCB multi-layer di densità generale, hè megliu aduprà 0.25 mm / 0.51 mm / 0.91 mm (fori perforati / pads / zona d’isolamentu POWER) vias; per certi PCB d’alta densità, 0.20mm / 0.46 pò ancu esse usatu mm / 0.86mm vias, pudete ancu pruvà vias non-through; per via di putenza o di terra, pudete cunsiderà aduprà una dimensione più grande per riduce l’impedenza;

(2) U più grande l’area di isolamentu POWER, u megliu, cunziddi a densità di via nantu à u PCB, in generale D1 = D2 0.41;

(3) Pruvate micca di cambià i strati di e tracce di signale nantu à u PCB, chì significa per minimizzà vias;

(4) L’usu di un PCB diluente hè favurèvule à riduce i dui paràmetri parassiti di a via;

(5) I pins di putenza è di terra deve esse fatti via buchi vicinu. U più cortu u piombu trà u pirtusu di via è u pin, u megliu, perchè aumentanu l’induttanza. À u listessu tempu, i cunduttori di u putere è di a terra deve esse u più grossu pussibule per riduce l’impedenza;

(6) Pone qualchi vias di terra vicinu à i vias di a strata di signale per furnisce un ciclu à corta distanza per u signale.

Di sicuru, i prublemi specifichi anu da analizà in dettagliu quandu u disignu. Cunsiderendu u costu è a qualità di u signale in modu cumpletu, in u disignu di PCB d’alta velocità, i diseggiani speranu sempre chì u più chjucu u foru di via hè, u megliu, perchè più spaziu di cablaggio pò esse lasciatu nantu à u bordu. Inoltre, u più chjucu u pirtusu di via, u so propiu U più chjucu a capacità parasita, u più adattatu per i circuiti d’alta veloce. In u disignu di PCB d’alta densità, l’usu di vias non-through è a riduzzione di a dimensione di vias anu ancu purtatu un aumentu di u costu, è a dimensione di vias ùn pò esse ridutta indefinitu. Hè affettatu da i prucessi di perforazione è galvanica di i fabricatori di PCB. I limitazioni tecnichi duveranu esse cunsiderate equilibrate in u disignu di i PCB à alta velocità.