In nagy sebességű HDI PCB tervezés, a tervezésen keresztül fontos tényező. Ez egy lyukból, a lyuk körüli párnaterületből és a POWER réteg szigetelő területéből áll, amelyeket általában három típusra osztanak: zsákfuratok, eltemetett lyukak és átmenő lyukak. A PCB-tervezési folyamat során az átmenetek parazita kapacitásának és parazita induktivitásának elemzésén keresztül összefoglaljuk a nagy sebességű PCB-átmenetek tervezésére vonatkozó óvintézkedéseket.

Jelenleg a nagy sebességű PCB-tervezést széles körben használják a kommunikációban, a számítógépekben, a grafikus és képfeldolgozásban és más területeken. Minden csúcstechnológiás, hozzáadott értéket képviselő elektronikus terméktervezés olyan jellemzőket követ, mint az alacsony energiafogyasztás, alacsony elektromágneses sugárzás, nagy megbízhatóság, miniatürizálás és könnyű súly. A fenti célok elérése érdekében a nagy sebességű nyomtatott áramköri lapok tervezésénél fontos tényező a tervezésen keresztüli tervezés.

1. Via
A Via fontos tényező a többrétegű PCB tervezésben. Az átjáró főként három részből áll, az egyik a lyuk; a másik a lyuk körüli párnaterület; a harmadik pedig a POWER réteg izolációs területe. Az átmenőlyuk folyamata az, hogy az átmenőlyuk furatfalának hengeres felületére vegyi leválasztással fémréteget vonnak be, hogy összekapcsolják a középső rétegekhez csatlakoztatandó rézfóliát, valamint a felső és alsó oldalát. az átmenő lyukból közönséges párnák készülnek. A forma közvetlenül csatlakoztatható a felső és az alsó oldal vonalaihoz, vagy nem csatlakoztatható. A Viák elektromos csatlakozási, rögzítési vagy pozicionáló eszközök szerepét tölthetik be.

Az átjárókat általában három kategóriába sorolják: zsákfuratok, eltemetett lyukak és átmenő lyukak.

A vakfuratok a nyomtatott áramköri lap felső és alsó felületén találhatók, és bizonyos mélységük van. A felületi vonal és az alatta lévő belső vonal összekapcsolására szolgálnak. A furat mélysége és a furat átmérője általában nem halad meg egy bizonyos arányt.

Az eltemetett lyuk a nyomtatott áramköri lap belső rétegében található csatlakozónyílásra utal, amely nem terjed ki az áramköri lap felületére.

A vak és az eltemetett átmenőnyílások egyaránt az áramköri lap belső rétegében helyezkednek el, amelyet a laminálás előtt egy átmenő lyukképzési eljárás tesz teljessé, és több belső réteg átlapolható az átmenetek kialakítása során.

Az átmenő furatok, amelyek áthaladnak a teljes áramköri kártyán, használhatók belső összekapcsolásra, vagy az alkatrész beépítési pozicionálási furataként. Mivel az átmenő lyukak könnyebben kivitelezhetők a folyamat során, és olcsóbbak, a nyomtatott áramköri lapok általában átmenő lyukakat használnak.

2. Viák parazita kapacitása
Magának a vianak parazita kapacitása van a földhöz képest. Ha a via alaprétegén lévő szigetelőfurat átmérője D2, a viapárna átmérője D1, a NYÁK vastagsága T, és a tábla hordozójának dielektromos állandója ε, akkor A a via hasonló ehhez:

C =1.41εTD1/(D2-D1)

Az átmenő lyuk parazita kapacitásának fő hatása az áramkörre az, hogy meghosszabbítja a jel felfutási idejét és csökkenti az áramkör sebességét. Minél kisebb a kapacitásérték, annál kisebb a hatás.

3. Viák parazita induktivitása
Maga a via parazita induktivitású. A nagy sebességű digitális áramkörök tervezésénél a via parazita induktivitása által okozott kár gyakran nagyobb, mint a parazita kapacitás hatása. A via parazita soros induktivitása gyengíti a bypass kondenzátor működését és gyengíti a teljes áramrendszer szűrő hatását. Ha L az átmenő induktivitására utal, h a nyílás hossza, és d a középső furat átmérője, akkor a via parazita induktivitása hasonló:

L=5.08h［ln(4h/d) 1］

A képletből látható, hogy az induktivitást csekély mértékben a via átmérője, az induktivitást pedig a via hossza a legnagyobb mértékben befolyásolja.

4. Nem technológián keresztül
A nem átmenő átmenetek közé tartoznak a vak és az eltemetett átmenetek.

A nem átmenő technológiában a vak és az eltemetett átmenetek alkalmazása nagymértékben csökkentheti a PCB méretét és minőségét, csökkentheti a rétegek számát, javíthatja az elektromágneses kompatibilitást, növelheti az elektronikai termékek jellemzőit, csökkentheti a költségeket, valamint a tervezési munka egyszerűbb és gyorsabb. A hagyományos PCB tervezésben és feldolgozásban az átmenő lyukak sok problémát okozhatnak. Először is nagy effektív helyet foglalnak el, másodszor pedig nagyszámú átmenő lyuk van sűrűn egy helyen összetömörítve, ami szintén óriási akadályt képez a többrétegű PCB belső rétegű huzalozása előtt. Ezek az átmenő furatok foglalják el a vezetékezéshez szükséges helyet, és intenzíven haladnak át a tápegységen és a földön. A vezetékréteg felülete tönkreteszi az erősáramú földvezetékréteg impedancia-jellemzőit, és hatástalanná teszi a tápvezeték-réteget. A hagyományos mechanikus fúrási módszer pedig 20-szor nagyobb lesz, mint a nem átmenő furat technológia.

A NYÁK-tervezésben bár a betétek és átmenők mérete fokozatosan csökkent, ha a táblaréteg vastagsága nem csökken arányosan, az átmenő furat oldalaránya nő, az átmenő furat méretaránya pedig csökken. a megbízhatóság. A fejlett lézerfúrási technológia és a plazma száraz maratási technológia kiforrottságával lehetővé válik a nem áthatoló kis zsákfuratok és kis betemetett lyukak alkalmazása. Ha ezeknek a nem áthatoló nyílásoknak az átmérője 0.3 mm, a parazita paraméterek az eredeti hagyományos furat körülbelül 1/10-e lesznek, ami javítja a PCB megbízhatóságát.

A non-through technológiának köszönhetően a NYÁK-on kevés nagy átmenet van, amely több helyet biztosíthat a nyomoknak. A fennmaradó hely nagy területű árnyékolásra használható az EMI/RFI teljesítmény javítása érdekében. Ugyanakkor több fennmaradó hely is felhasználható a belső réteg számára az eszköz és a kulcsfontosságú hálózati kábelek részleges árnyékolására, így az a legjobb elektromos teljesítményt nyújtja. A nem-átmenő átmenetek használata megkönnyíti az eszköz érintkezőinek kiszellőztetését, megkönnyítve a nagy sűrűségű tűs eszközök (például BGA-csomagolású eszközök) irányítását, lerövidíti a vezetékek hosszát, és teljesíti a nagy sebességű áramkörök időzítési követelményeit. .

5. Szokásos NYÁK-ban történő kiválasztással
A hagyományos PCB tervezésben a via parazita kapacitásának és parazita induktivitásának csekély hatása van a PCB tervezésére. Az 1-4 rétegű nyomtatott áramköri lapoknál a 0.36 mm/0.61 mm/1.02 mm (általában fúrt lyuk/párna/POWER leválasztási terület van kiválasztva) ) Az átmenetek jobbak. Speciális követelményeket támasztó jelvezetékekhez (pl. tápvezetékek, földvezetékek, óravezetékek stb.) 0.41 mm/0.81 mm/1.32 mm-es átmenetek használhatók, vagy az aktuális helyzetnek megfelelően más méretű átvezetések is választhatók.

6. Nagy sebességű nyomtatott áramköri lapon keresztül
A via-ok parazita jellemzőinek fenti elemzésén keresztül láthatjuk, hogy a nagy sebességű PCB-tervezésben az egyszerűnek tűnő átmenetek gyakran nagy negatív hatásokat okoznak az áramkör kialakításában. A vias parazita hatások által okozott káros hatások csökkentése érdekében a tervezés során a következők tehetők:

(1) Válasszon egy ésszerű átmenő méretet. Többrétegű, általános sűrűségű nyomtatott áramköri lapok tervezésénél jobb a 0.25 mm/0.51 mm/0.91 mm (fúrt lyukak/párnák/POWER szigetelő terület) átmenőnyílások használata; egyes nagy sűrűségű PCB-k esetében a 0.20 mm/0.46 mm/0.86 mm-es átmenőnyílások is használhatók, kipróbálhatja a nem-átmenő átmeneteket is; táp- vagy földelési átmeneteknél megfontolhatja nagyobb méret használatát az impedancia csökkentése érdekében;

(2) Minél nagyobb a TELJESÍTMÉNY leválasztási terület, annál jobb, figyelembe véve a PCB átmenősűrűségét, általában D1=D2 0.41;

(3) Próbáljon meg ne változtatni a jelnyomok rétegeit a PCB-n, ami azt jelenti, hogy minimalizálja az átmeneteket;

(4) A vékonyabb PCB használata elősegíti a via két parazita paraméterének csökkentését;

(5) A tápellátás és a földelés érintkezőit a közeli lyukakon keresztül kell kialakítani. Minél rövidebb a vezeték az átmenő furat és a csap között, annál jobb, mert növelik az induktivitást. Ugyanakkor az impedancia csökkentése érdekében a táp- és a földelővezetéknek a lehető legvastagabbnak kell lennie;

(6) Helyezzen néhány földelő átmenőt a jelréteg átmenőinek közelébe, hogy rövid távolságú hurkot biztosítson a jel számára.

Természetesen a konkrét kérdéseket részletesen elemezni kell a tervezés során. Mind a költségeket, mind a jelminőséget átfogóan figyelembe véve a nagysebességű nyomtatott áramköri lapok tervezésénél a tervezők mindig abban reménykednek, hogy minél kisebb az átmenő lyuk, annál jobb, így több vezetékezési hely maradhat a kártyán. Ráadásul minél kisebb az átmenő lyuk, saját Minél kisebb a parazita kapacitás, annál alkalmasabb a nagy sebességű áramkörökhöz. A nagy sűrűségű NYÁK-tervezésben a nem-átmenő nyílások használata és a via-ok méretének csökkentése is költségnövekedést hozott, és a via-ok mérete nem csökkenthető a végtelenségig. A NYÁK-gyártók fúrási és galvanizálási eljárásai befolyásolják. A műszaki korlátokat kiegyensúlyozottan figyelembe kell venni a nagy sebességű PCB-k tervezése során.