થ્રુ હોલ (વીઆઇએ) નો મહત્વનો ભાગ છે મલ્ટિલેયર પીસીબી, અને ડ્રિલિંગ છિદ્રોનો ખર્ચ સામાન્ય રીતે પીસીબી બોર્ડ બનાવવાની કિંમતના 30% થી 40% જેટલો હોય છે. સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, PCB પરના દરેક છિદ્રને પાસ હોલ કહી શકાય. કાર્યની દ્રષ્ટિએ, છિદ્રને બે વર્ગોમાં વહેંચી શકાય છે: એકનો ઉપયોગ સ્તરો વચ્ચેના વિદ્યુત જોડાણ માટે થાય છે; બીજાનો ઉપયોગ ડિવાઇસ ફિક્સેશન અથવા પોઝિશનિંગ માટે થાય છે.

પ્રક્રિયાની દ્રષ્ટિએ, આ થ્રુ-હોલ્સને સામાન્ય રીતે ત્રણ કેટેગરીમાં વહેંચવામાં આવે છે, એટલે કે અંધ દ્વારા, દફનાવીને અને મારફતે. આંધળા છિદ્રો પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડની ઉપર અને નીચેની સપાટી પર સ્થિત છે અને સપાટીની સર્કિટને નીચેની આંતરિક સર્કિટ સાથે જોડવા માટે ચોક્કસ depthંડાઈ ધરાવે છે. છિદ્રોની depthંડાઈ સામાન્ય રીતે ચોક્કસ ગુણોત્તર (છિદ્ર) કરતાં વધી નથી. દફનાવેલા છિદ્રો છાપેલા સર્કિટ બોર્ડના આંતરિક સ્તરમાં જોડાણ છિદ્રો છે જે છાપેલ સર્કિટ બોર્ડની સપાટી સુધી વિસ્તરતા નથી. બે પ્રકારના છિદ્રો સર્કિટ બોર્ડના આંતરિક સ્તરમાં સ્થિત છે, જે લેમિનેશન પહેલા થ્રુ-હોલ મોલ્ડિંગ પ્રક્રિયા દ્વારા પૂર્ણ થાય છે, અને થ્રુ-હોલની રચના દરમિયાન અનેક આંતરિક સ્તરો ઓવરલેપ થઈ શકે છે. ત્રીજો પ્રકાર, જેને થ્રુ-હોલ કહેવામાં આવે છે, તે સમગ્ર સર્કિટ બોર્ડ દ્વારા ચાલે છે અને આંતરિક આંતરિક જોડાણ માટે અથવા ઘટકો માટે માઉન્ટ કરવા અને છિદ્રો શોધવા માટે ઉપયોગ કરી શકાય છે. કારણ કે પ્રક્રિયામાં થ્રુ હોલનો અમલ કરવો સરળ છે, ખર્ચ ઓછો છે, તેથી મોટાભાગના પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડનો ઉપયોગ અન્ય બે પ્રકારના થ્રુ હોલ કરતા થાય છે. છિદ્રો દ્વારા નીચે મુજબ, ખાસ સમજૂતી વિના, છિદ્રો દ્વારા ગણવામાં આવશે.

તમે પીસીબી ડિઝાઇન હોલ વિશે કેટલું જાણો છો?

ડિઝાઇન દ્રષ્ટિકોણથી, થ્રુ-હોલ મુખ્યત્વે બે ભાગોથી બનેલો છે, એક મધ્યમાં ડ્રિલ હોલ છે અને બીજો ડ્રીલ હોલની આસપાસનો પેડ વિસ્તાર છે, જે નીચેની આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે છે. આ બે ભાગોનું કદ થ્રુ-હોલનું કદ નક્કી કરે છે. દેખીતી રીતે, હાઇ-સ્પીડ, હાઇ-ડેન્સિટી પીસીબીની ડિઝાઇનમાં, ડિઝાઇનર હંમેશા શક્ય તેટલું નાનું છિદ્ર ઇચ્છે છે, આ નમૂના વધુ વાયરિંગ જગ્યા છોડી શકે છે, વધુમાં, છિદ્ર જેટલું નાનું છે, તેની પોતાની પરોપજીવી ક્ષમતા નાની છે, વધુ હાઇ સ્પીડ સર્કિટ માટે યોગ્ય. પરંતુ તે જ સમયે છિદ્રનું કદ ઘટે છે તે ખર્ચમાં વધારો લાવે છે, અને છિદ્રનું કદ મર્યાદા વિના ઘટાડી શકાતું નથી, તે ડ્રિલિંગ (ડ્રિલ) અને પ્લેટિંગ (પ્લેટિંગ) અને અન્ય તકનીક દ્વારા મર્યાદિત છે: નાના છિદ્ર, તે ડ્રિલ કરવામાં વધુ સમય લે છે, કેન્દ્રથી ભટકવું વધુ સરળ છે; જ્યારે છિદ્રની depthંડાઈ છિદ્રના વ્યાસ કરતાં 6 ગણી વધારે હોય, ત્યારે છિદ્રની દિવાલની સમાન કોપર પ્લેટિંગની ખાતરી આપવી અશક્ય છે. ઉદાહરણ તરીકે, 6-સ્તરના PCB બોર્ડની વર્તમાન સામાન્ય જાડાઈ (છિદ્રની depthંડાઈ દ્વારા) લગભગ 50Mil છે, તેથી PCB ઉત્પાદકો પૂરો પાડી શકે તેવો લઘુતમ ડ્રિલિંગ વ્યાસ માત્ર 8Mil સુધી પહોંચી શકે છે. છિદ્રની પરોપજીવી કેપેસીટન્સ પોતે જ જમીન પર અસ્તિત્વ ધરાવે છે, જો અલગતા છિદ્રનો વ્યાસ D2 હોય, છિદ્ર પેડનો વ્યાસ D1 હોય, PCB બોર્ડની જાડાઈ T હોય, અને સબસ્ટ્રેટની ડાઇલેક્ટ્રિક સતત ε, છિદ્રની પરોપજીવી ક્ષમતા લગભગ છે: C = 1.41εTD1/ (D2-D1)

સર્કિટ પર પરોપજીવી કેપેસીટન્સની મુખ્ય અસર એ છે કે સિગ્નલ વધવાનો સમય લંબાવવો અને સર્કિટની ઝડપ ઘટાડવી. ઉદાહરણ તરીકે, 50Mil ની જાડાઈવાળા PCB બોર્ડ માટે, જો છિદ્રનો આંતરિક વ્યાસ 10Mil છે, તો પેડનો વ્યાસ 20Mil છે, અને પેડ અને કોપર ફ્લોર વચ્ચેનું અંતર 32Mil છે, આપણે પરોપજીવી કેપેસીટન્સનો અંદાજ લગાવી શકીએ છીએ. ઉપરોક્ત સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને છિદ્ર: C = 1.41 × 4.4 × 0.050 × 0.020/ (0.032-0.020) = 0.517pF, કેપેસિટેન્સના આ ભાગને કારણે ઉદય સમયની વિવિધતા છે: T10-90 = 2.2C (Z0/ 2) = 2.2 × 0.517x (55/ 2) = 31.28ps. આ મૂલ્યોમાંથી, તે સ્પષ્ટ છે કે જોકે ઉદય વિલંબ પર એક છિદ્રમાંથી પરોપજીવી કેપેસીટન્સની અસર સ્પષ્ટ નથી, જો લેયર-ટુ-લેયર સ્વિચિંગ માટે બહુવિધ છિદ્રોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે તો ડિઝાઇનરોએ સાવચેત રહેવું જોઈએ.

હાઇ-સ્પીડ ડિજિટલ સર્કિટ્સની ડિઝાઇનમાં, છિદ્ર દ્વારા પરોપજીવી ઇન્ડક્ટન્સનું પરોપજીવી કેપેસિટેન્સની અસર કરતા ઘણી વખત વધારે હોય છે. તેની પરોપજીવી શ્રેણીની ઇન્ડક્ટન્સ બાયપાસ કેપેસીટન્સના યોગદાનને નબળું પાડશે અને સમગ્ર પાવર સિસ્ટમની ફિલ્ટરિંગ અસરકારકતાને ઘટાડશે. અમે નીચે આપેલા સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને થ્રુ-હોલ અંદાજની પરોપજીવી ઇન્ડક્ટન્સની ગણતરી કરી શકીએ છીએ: L = 5.08h [ln (4h/d) +1] જ્યાં L થ્રુ-હોલ ઇન્ડક્ટન્સનો ઉલ્લેખ કરે છે, h એ થ્રુની લંબાઈ છે છિદ્ર, અને ડી કેન્દ્રીય છિદ્રનો વ્યાસ છે. તે સમીકરણમાંથી જોઈ શકાય છે કે છિદ્રનો વ્યાસ ઇન્ડક્ટન્સ પર થોડો પ્રભાવ ધરાવે છે, જ્યારે છિદ્રની લંબાઈ ઇન્ડક્ટન્સ પર સૌથી મોટો પ્રભાવ ધરાવે છે. હજી પણ ઉપરોક્ત ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરીને, છિદ્રમાંથી ઇન્ડક્ટન્સની ગણતરી L = 5.08 × 0.050 [ln (4 × 0.050/0.010) +1] = 1.015nh તરીકે કરી શકાય છે. જો સિગ્નલનો ઉદય સમય 1ns છે, તો સમકક્ષ અવબાધ કદ છે: XL = πL/T10-90 = 3.19. ઉચ્ચ આવર્તન પ્રવાહની હાજરીમાં આ અવરોધને અવગણી શકાય નહીં. ખાસ કરીને, બાયપાસ કેપેસિટરને સપ્લાય લેયરને રચના સાથે જોડવા માટે બે છિદ્રોમાંથી પસાર થવું પડે છે, આમ છિદ્રના પરોપજીવી ઇન્ડક્ટન્સને બમણું કરે છે.

છિદ્રની પરોપજીવી લાક્ષણિકતાઓના ઉપરોક્ત વિશ્લેષણ દ્વારા, આપણે જોઈ શકીએ છીએ કે હાઇ-સ્પીડ પીસીબી ડિઝાઇનમાં, મોટે ભાગે સરળ છિદ્ર સર્કિટ ડિઝાઇનમાં ઘણી મોટી નકારાત્મક અસરો લાવે છે. છિદ્રની પરોપજીવી અસરની પ્રતિકૂળ અસરોને ઘટાડવા માટે, અમે ડિઝાઇનમાં શક્ય તેટલું કરી શકીએ છીએ: 1. ખર્ચ અને સંકેતની ગુણવત્તાના બે પાસાઓમાંથી, છિદ્રનું વાજબી કદ પસંદ કરો. ઉદાહરણ તરીકે, મેમોરી મોડ્યુલ PCB ડિઝાઇનના 6-10 સ્તરો માટે, છિદ્ર દ્વારા 10/20mil (ડ્રિલિંગ/પેડ) પસંદ કરવાનું વધુ સારું છે, કેટલાક ઉચ્ચ ઘનતાવાળા નાના કદના બોર્ડ માટે, તમે 8/18mil મારફતે પણ ઉપયોગ કરવાનો પ્રયાસ કરી શકો છો. કાણું. વર્તમાન તકનીક સાથે, નાના છિદ્રોનો ઉપયોગ કરવો મુશ્કેલ બનશે. વીજ પુરવઠો અથવા છિદ્રો દ્વારા ગ્રાઉન્ડ વાયર માટે અવરોધ ઘટાડવા માટે મોટા કદનો ઉપયોગ કરવાનું માનવામાં આવે છે.

2. ઉપર ચર્ચા કરેલ બે સૂત્રો બતાવે છે કે પાતળા PCB બોર્ડનો ઉપયોગ છિદ્રો દ્વારા બે પરોપજીવી પરિમાણોને ઘટાડવામાં મદદ કરે છે.

3. PCB બોર્ડ પર સિગ્નલ વાયરિંગ શક્ય હોય ત્યાં સુધી સ્તરને બદલવું જોઈએ નહીં, એટલે કે, બિનજરૂરી છિદ્રોનો ઉપયોગ ન કરવાનો પ્રયાસ કરો.

4. વીજ પુરવઠાના પિન અને જમીન નજીકમાં ડ્રિલ થવી જોઈએ. પીન અને છિદ્રો વચ્ચેની લીડ જેટલી ટૂંકી હોય તેટલું સારું, કારણ કે તે ઇન્ડક્ટન્સમાં વધારો તરફ દોરી જશે. તે જ સમયે, અવરોધ ઘટાડવા માટે પાવર અને ગ્રાઉન્ડ લીડ્સ શક્ય તેટલા જાડા હોવા જોઈએ.

5. સિગ્નલ માટે નજીકના લૂપ પૂરા પાડવા માટે સિગ્નલ લેયર ચેન્જ ના છિદ્રો પાસે કેટલાક ગ્રાઉન્ડિંગ હોલ મૂકો. તમે PCB પર ઘણાં વધારાના ગ્રાઉન્ડ હોલ પણ મૂકી શકો છો. અલબત્ત, તમારે તમારી ડિઝાઇનમાં લવચીક રહેવાની જરૂર છે. ઉપર ચર્ચા કરેલ થ્રુ-હોલ મોડેલ એવી પરિસ્થિતિ છે જ્યાં દરેક સ્તરમાં પેડ હોય છે. કેટલીકવાર, અમે કેટલાક સ્તરોમાં પેડ ઘટાડી અથવા દૂર કરી શકીએ છીએ. ખાસ કરીને છિદ્રની ઘનતા ખૂબ મોટી છે, તે કોપર સ્તરમાં કટ ઓફ સર્કિટ ગ્રુવની રચના તરફ દોરી શકે છે, છિદ્રનું સ્થાન ખસેડવા ઉપરાંત આવી સમસ્યાને હલ કરવા માટે, અમે છિદ્રને પણ ધ્યાનમાં લઈ શકીએ છીએ પેડનું કદ ઘટાડવા માટે તાંબાના સ્તરમાં.