Unu. La baza koncepto de vias

Via estas unu el la gravaj komponantoj de plurtavola PCB, kaj la kosto de borado kutime respondecas pri 30% ĝis 40% de PCB-produktadkosto. Simple dirite, ĉiu truo sur la PCB povas esti nomata tra.

El la vidpunkto de funkcio, vias povas esti dividitaj en du kategoriojn: unu estas uzata por elektraj ligoj inter tavoloj; la alia estas uzata por fiksi aŭ poziciigi aparatojn.

Laŭ procezo, ĉi tiuj vojoj estas ĝenerale dividitaj en tri kategoriojn, nome blindaj vojoj, entombigitaj vojoj kaj tra viaj. Blindaj truoj situas sur la supraj kaj malsupraj surfacoj de la presita cirkvito kaj havas certan profundon. Ili estas uzataj por ligi la surfacan linion kaj la suban internan linion. La profundo de la truo kutime ne superas certan rilatumon (aperturo). Entombigita truo rilatas al la koneksa truo situanta en la interna tavolo de la presita cirkvito, kiu ne etendiĝas al la surfaco de la cirkvito. La supre menciitaj du specoj de truoj situas en la interna tavolo de la cirkvito, kaj estas kompletigitaj per tratrua formadprocezo antaŭ lameniĝo, kaj pluraj internaj tavoloj povas esti interkovritaj dum la formado de la vojo. La tria tipo estas nomita tra truo, kiu penetras la tutan cirkviton kaj povas esti uzata por interna interkonekto aŭ kiel komponento munta poziciiga truo. Ĉar la tratruo estas pli facile efektivigi en la procezo kaj la kosto estas pli malalta, la plej multaj presitaj cirkvitoj uzas ĝin anstataŭe de la aliaj du specoj de tratruoj. La sekvaj per truoj, krom se alie specifite, estas konsiderataj kiel tratruoj.

El projekta vidpunkto, vojo estas ĉefe kunmetita de du partoj, unu estas la borilo en la mezo, kaj la alia estas la kuseneto ĉirkaŭ la borilo. La grandeco de ĉi tiuj du partoj determinas la grandecon de la vojo. Evidente, en altrapida, alt-denseca PCB-dezajno, dizajnistoj ĉiam esperas, ke ju pli malgranda estas la tratruo, des pli bone, tiel ke pli da kabla spaco povas esti lasita sur la tabulo. Krome, ju pli malgranda estas la tratruo, la parazita kapacitanco propra. Ju pli malgranda ĝi estas, des pli taŭga ĝi estas por altrapidaj cirkvitoj. Tamen, la redukto de la truograndeco ankaŭ kaŭzas pliiĝon en kosto, kaj la grandeco de la vojo ne povas esti reduktita senfine. Ĝi estas limigita de procezaj teknologioj kiel borado kaj tegado: ju pli malgranda la truo, la borilo Ju pli longa la truo daŭras, des pli facile estas devii de la centra pozicio; kaj kiam la profundo de la truo superas 6 fojojn la diametron de la borita truo, oni ne povas garantii, ke la trua muro povas esti unuforme tegita per kupro. Ekzemple, la dikeco (tra truoprofundo) de normala 6-tavola PCB-tabulo estas proksimume 50Mil, do la minimuma bora diametro, kiun PCB-fabrikistoj povas provizi, povas atingi nur 8Mil.

Due, la parazita kapacitanco de la via

La vojo mem havas parazitan kapacitancon al grundo. Se oni scias, ke la diametro de la izola truo sur la grunda tavolo de la vojo estas D2, la diametro de la vojo estas D1, la dikeco de la PCB-tabulo estas T, kaj la dielektrika konstanto de la tabulsubstrato estas ε, la grandeco de la parazita kapacitanco de la vojo estas proksimume: C=1.41εTD1/(D2-D1) La parazita kapacitanco de la vojo igos la cirkviton plilongigi la alttempon de la signalo kaj redukti la rapidecon de la cirkvito. Ekzemple, por PCB kun dikeco de 50Mil, se via kun interna diametro de 10Mil kaj kuseneto-diametro de 20Mil estas uzata, kaj la distanco inter la kuseneto kaj la grunda kupra areo estas 32Mil, tiam ni povas proksimigi la vojon. uzante la ĉi-supran formulon La parazita kapacitanco estas proksimume: C=1.41×4.4×0.050×0.020/(0.032-0.020)=0.517pF, la plialttempa ŝanĝo kaŭzita de ĉi tiu parto de la kapacitanco estas: T10-90=2.2C(Z0). /2)=2.2 x0.517x(55/2)=31.28ps. Oni povas vidi el ĉi tiuj valoroj, ke kvankam la efiko de la pliiĝo prokrasto kaŭzita de la parazita kapacitanco de ununura vojo ne estas evidenta, se la vojo estas uzata plurfoje en la spuro por ŝanĝi inter tavoloj, la dezajnisto ankoraŭ devus konsideri zorgeme.

Trie, la parazita indukto de la via

Simile, ekzistas parazitaj induktancoj kune kun la parazita kapacitanco de la vias. En la dezajno de altrapidaj ciferecaj cirkvitoj, la damaĝo kaŭzita de la parazita induktanco de la vias ofte estas pli granda ol la efiko de la parazita kapacitanco. Ĝia parazita seria indukto malfortigos la kontribuon de la pretervojo-kondensilo kaj malfortigos la filtran efikon de la tuta potenca sistemo. Ni povas simple kalkuli la proksimuman parazitan induktancon de tra via kun la sekva formulo: L=5.08h[ln(4h/d)+1] kie L rilatas al la induktanco de la tra, h estas la longo de la tra, kaj d estas la centro La diametro de la truo. Oni povas vidi el la formulo, ke la diametro de la vojo havas malgrandan influon sur la induktanco, kaj la longo de la vojo havas la plej grandan influon sur la induktanco. Daŭre uzante la supran ekzemplon, la induktanco de la tra povas esti kalkulita kiel: L=5.08×0.050 [ln(4×0.050/0.010)+1]=1.015nH. Se la plialtiĝotempo de la signalo estas 1ns, tiam ĝia ekvivalenta impedanco estas: XL=πL/T10-90=3.19Ω. Tia impedanco ne plu povas esti ignorita kiam altfrekvencaj fluoj pasas. Speciala atento devus esti pagita al la fakto, ke la pretervoja kondensilo bezonas trapasi du vojojn kiam li konektas la potencan ebenon kaj la grundan ebenon, tiel ke la parazita induktanco de la vojoj pliiĝos eksponente.

Kvare, per dezajno en altrapida PCB

Tra la supra analizo de la parazitaj trajtoj de vias, ni povas vidi, ke en altrapida PCB-dezajno, ŝajne simplaj vias ofte alportas grandajn negativajn efikojn al cirkvitodezajno. Por redukti la malfavorajn efikojn kaŭzitajn de la parazitaj efikoj de la vojoj, la jenaj povas esti faritaj en la dezajno:

1. De la perspektivo de kosto kaj signala kvalito, elektu akcepteblan grandecon per. Ekzemple, por la 6-10-tavola memormodulo PCB-dezajno, estas pli bone uzi 10/20Mil (boritan/kuseneton) vojojn. Por iuj malgrand-grandaj tabuloj de alta denseco, vi ankaŭ povas provi uzi 8/18Mil. truo. Sub nunaj teknikaj kondiĉoj, estas malfacile uzi pli malgrandajn vojojn. Por potenco aŭ teraj vojoj, vi povas konsideri uzi pli grandan grandecon por redukti impedancon.

2. La du formuloj diskutitaj supre povas konkludi, ke la uzo de pli maldika PCB estas favora por redukti la du parazitajn parametrojn de la via.

3. Provu ne ŝanĝi la tavolojn de la signalspuroj sur la PCB-tabulo, tio estas, provu ne uzi nenecesajn vojojn.

4. La potenco kaj teraj pingloj estu boritaj proksime, kaj la plumbo inter la vojo kaj la pinglo estu kiel eble plej mallonga, ĉar ili pliigos la induktancon. Samtempe, la potenco kaj teraj kondukoj devas esti kiel eble plej dikaj por redukti impedancon.

5. Metu kelkajn surterigitajn vojojn proksime de la vojoj de la signaltavolo por provizi la plej proksiman buklon por la signalo. Eblas eĉ meti grandan nombron da redundaj teraj vojoj sur la PCB-tabulo. Kompreneble, la dezajno devas esti fleksebla. La tramodelo diskutita pli frue estas la kazo kie estas kusenetoj sur ĉiu tavolo. Kelkfoje, ni povas redukti aŭ eĉ forigi la kusenetojn de iuj tavoloj. Precipe kiam la denseco de vias estas tre alta, ĝi povas konduki al la formado de rompokanelo kiu apartigas la buklon en la kupra tavolo. Por solvi ĉi tiun problemon, krom movi la pozicion de la vojo, ni ankaŭ povas konsideri meti la vojon sur la kupran tavolon. La grandeco de kuseneto estas reduktita.