In kiire HDI PCB disain, disaini kaudu on oluline tegur. See koosneb avast, auku ümbritsevast padjapiirkonnast ja POWER kihi isolatsioonialast, mis jagunevad tavaliselt kolme tüüpi: pimeaugud, maetud augud ja läbivad augud. PCB projekteerimise protsessis on läbiviikude parasiitmahtuvuse ja parasiit-induktiivsuse analüüsi kaudu kokku võetud mõned ettevaatusabinõud kiirete PCB-viide projekteerimisel.

Praegu kasutatakse kiiret PCB-de disaini laialdaselt side, arvutite, graafika ja pilditöötluse ning muudes valdkondades. Kõik kõrgtehnoloogilise lisandväärtusega elektroonikatoodete disainilahendused järgivad selliseid funktsioone nagu madal energiatarve, madal elektromagnetkiirgus, kõrge töökindlus, miniatuursus ja kerge kaal. Ülaltoodud eesmärkide saavutamiseks on kiire trükkplaadi projekteerimisel oluline tegur disaini kaudu.

1. Via
Via on mitmekihilise PCB disaini oluline tegur. Läbiviik koosneb peamiselt kolmest osast, millest üks on auk; teine ​​on padja ala augu ümber; ja kolmas on POWER kihi isolatsiooniala. Läbilaskeava protsess seisneb metallikihi plaadistamises läbipääsuava ava seina silindrilisele pinnale keemilise sadestamise teel, et ühendada vaskfoolium, mis tuleb ühendada keskmiste kihtidega ning ülemise ja alumise küljega. läbipääsuavadest on tehtud tavalised padjad Kuju saab otse ühendada ülemise ja alumise külje joontega või mitte ühendada. Vias võib mängida elektriühenduse, kinnitus- või positsioneerimisseadmete rolli.

Viid jagunevad üldiselt kolme kategooriasse: pimeaugud, maetud augud ja läbivad augud.

Pimeavad asuvad trükkplaadi ülemisel ja alumisel pinnal ning neil on teatud sügavus. Neid kasutatakse pinnajoone ja selle all oleva sisemise joone ühendamiseks. Ava sügavus ja augu läbimõõt ei ületa tavaliselt teatud suhet.

Maetud auk viitab trükkplaadi sisemises kihis asuvale ühendusavale, mis ei ulatu trükkplaadi pinnale.

Pimedad ja maetud läbiviigud asuvad mõlemad trükkplaadi sisemises kihis, mis lõpetatakse enne lamineerimist läbiva augu moodustamise protsessiga, ja mitu sisemist kihti võivad läbiviikude moodustamise ajal kattuda.

Läbivaid auke, mis läbivad kogu trükkplaati, saab kasutada sisemiseks ühendamiseks või komponendi paigaldamise positsioneerimisauguna. Kuna läbivaid auke on protsessi käigus lihtsam teostada ja need on madalamad, kasutavad trükkplaadid tavaliselt läbivaid auke.

2. Viade parasiitmahtuvus
Läbipääsul endal on maanduse suhtes parasiitmahtuvus. Kui läbipääsu aluskihil oleva eraldusava läbimõõt on D2, läbipääsupadja läbimõõt on D1, trükkplaadi paksus on T ja plaadi substraadi dielektriline konstant on ε, siis kaudu on sarnane:

C = 1.41 εTD1/(D2-D1)

Läbilaskeava parasiitmahtuvuse peamine mõju vooluringile on signaali tõusuaja pikendamine ja ahela kiiruse vähendamine. Mida väiksem on mahtuvuse väärtus, seda väiksem on efekt.

3. Viade parasiitne induktiivsus
Via endal on parasiitne induktiivsus. Kiirete digitaalsete vooluahelate projekteerimisel on läbipääsu parasiit-induktiivsusest põhjustatud kahju sageli suurem kui parasiitmahtuvuse mõju. Läbiviigu parasiit-jadainduktiivsus nõrgendab möödaviigukondensaatori funktsiooni ja nõrgendab kogu elektrisüsteemi filtreerivat toimet. Kui L viitab läbipääsu induktiivsusele, h on läbipääsu pikkus ja d on keskmise augu läbimõõt, on läbipääsu parasiitne induktiivsus sarnane:

L=5.08h［ln(4h/d) 1］

Valemist on näha, et läbimõõdul on väike mõju induktiivsusele ja läbipääsu pikkusel kõige suurem mõju induktiivsusele.

4. Mitte-läbi tehnoloogia
Mitte-läbiviikude hulka kuuluvad pimedad ja maetud läbiviigud.

Mitteläbilaskva tehnoloogia korral võib pimedate ja maetud läbiviikude kasutamine oluliselt vähendada PCB suurust ja kvaliteeti, vähendada kihtide arvu, parandada elektromagnetilist ühilduvust, suurendada elektroonikatoodete omadusi, vähendada kulusid ja samuti projekteerimistööd on lihtsamad ja kiiremad. Traditsioonilise PCB projekteerimise ja töötlemise korral võivad augud tuua kaasa palju probleeme. Esiteks hõivavad need suurel hulgal efektiivset ruumi ja teiseks on ühes kohas tihedalt pakitud suur hulk läbivaid auke, mis tekitab ka tohutu takistuse mitmekihilise PCB sisekihi juhtmestikule. Need läbivad augud hõivavad juhtmestiku jaoks vajaliku ruumi ning läbivad intensiivselt toiteallikat ja maapinda. Traadikihi pind hävitab ka maandusjuhtme kihi impedantsi omadused ja muudab toitemaandusjuhtme kihi ebaefektiivseks. Ja tavapärane mehaaniline puurimisviis on 20 korda suurem kui läbiva augu tehnoloogia töökoormus.

PCB projekteerimisel, kuigi padjandite ja läbiviikude suurus on järk-järgult vähenenud, kui plaadikihi paksust proportsionaalselt ei vähendata, suureneb läbiva ava kuvasuhe ja läbiva augu kuvasuhte suurenemine väheneb. usaldusväärsus. Täiustatud laserpuurimistehnoloogia ja plasma kuivsöövitamise tehnoloogia küpsustega on võimalik rakendada mitteläbistavaid väikeseid pimeauke ja väikeseid maetud auke. Kui nende läbitungimatute avade läbimõõt on 0.3 mm, on parasiitparameetrid umbes 1/10 algsest tavapärasest august, mis parandab PCB töökindlust.

Tänu mitte-läbiviide tehnoloogiale on PCB-l vähe suuri läbiviike, mis võimaldavad jälgedele rohkem ruumi anda. Ülejäänud ruumi saab kasutada suure ala varjestamiseks, et parandada EMI/RFI jõudlust. Samal ajal saab rohkem ruumi kasutada ka sisemise kihi jaoks, et osaliselt varjestada seadet ja võtmevõrgu kaableid, nii et sellel oleks parim elektriline jõudlus. Mitteläbiviide kasutamine muudab seadme kontaktide väljapuhumise lihtsamaks, hõlbustades suure tihedusega kontaktiseadmete (nt BGA-ga pakitud seadmete) suunamist, lühendab juhtmestiku pikkust ja vastab kiirete vooluahelate ajastusnõuetele. .

5. Valiku kaudu tavalises PCB-s
Tavalise PCB konstruktsiooni korral ei mõjuta läbipääsu parasiitmahtuvus ja parasiitne induktiivsus PCB konstruktsiooni vähe. 1-4 kihilise PCB kujunduse jaoks on 0.36 mm/0.61 mm/1.02 mm (üldiselt valitakse puuritud auk/padi/POWER isolatsiooniala) ) Läbiviigud on paremad. Erinõuetega signaaliliinide jaoks (nagu elektriliinid, maandusliinid, kellaliinid jne) saab kasutada 0.41 mm/0.81 mm/1.32 mm läbiviike või valida vastavalt tegelikule olukorrale ka muu suurusega läbiviike.

6. Via disain kiire PCB
Ülaltoodud viade parasiitomaduste analüüsi kaudu näeme, et kiire PCB-disaini puhul toovad näiliselt lihtsad viad sageli vooluringi konstruktsioonile suuri negatiivseid mõjusid. Viade parasiitmõjude põhjustatud kahjulike mõjude vähendamiseks saab projekteerimisel teha järgmist:

(1) Valige mõistlik läbimõõt. Mitmekihilise üldtihedusega PCB projekteerimisel on parem kasutada 0.25 mm / 0.51 mm / 0.91 mm (puuritud augud / padjad / POWER isolatsiooniala) läbiviike; mõne suure tihedusega PCB-de puhul saab kasutada ka 0.20 mm/0.46 mm/0.86 mm läbiviive, võid proovida ka mitteläbiviideid; toite- või maandusavade puhul võite impedantsi vähendamiseks kaaluda suuremate mõõtmete kasutamist;

(2) Mida suurem on POWER-i isolatsiooniala, seda parem, arvestades PCB-i läbipääsutihedust, üldiselt D1=D2 0.41;

(3) Püüdke mitte muuta PCB-l olevate signaalijälgede kihte, mis tähendab läbipääsude minimeerimist;

(4) õhema PCB kasutamine aitab vähendada via kahe parasiitparameetrit;

(5) Toite- ja maandustihvtid tuleks teha lähedal asuvate aukude kaudu. Mida lühem on juhe läbipääsuava ja tihvti vahel, seda parem, sest need suurendavad induktiivsust. Samal ajal peaksid toite- ja maandusjuhtmed olema impedantsi vähendamiseks võimalikult paksud;

(6) Asetage mõned maandusavad signaalikihi avade lähedusse, et tagada signaalile lühimaasilmus.

Loomulikult tuleb projekteerimisel konkreetseid küsimusi üksikasjalikult analüüsida. Arvestades kõikehõlmavalt nii kulusid kui ka signaali kvaliteeti, loodavad disainerid kiire PCB-disaini puhul alati, et mida väiksem on läbipääsuava, seda parem, et plaadile saaks rohkem juhtmestiku ruumi jätta. Lisaks, mida väiksem on läbipääsuava, oma Mida väiksem on parasiitmahtuvus, seda sobivam on kiirete ahelate jaoks. Suure tihedusega PCB-de projekteerimisel on mitteläbiviidete kasutamine ja nende suuruse vähendamine kaasa toonud ka kulude tõusu ning läbipääsude suurust ei saa lõputult vähendada. Seda mõjutavad PCB tootjate puurimis- ja galvaniseerimisprotsessid. Kiirete PCBde projekteerimisel tuleks tasakaalustatult arvesse võtta tehnilisi piiranguid.