Az átmenő lyuk (VIA) fontos része többrétegű NYÁK, és a lyukak fúrásának költsége általában a PCB -lemezek gyártásának költségeinek 30-40% -át teszi ki. Egyszerűen fogalmazva, a NYÁK -on minden lyuk nevezhető átmenő lyuknak. Funkcióját tekintve a lyuk két kategóriába sorolható: az egyiket a rétegek közötti elektromos kapcsolathoz használják; A másik eszköz rögzítésére vagy pozicionálására szolgál.

A folyamat szempontjából ezeket az átmenő lyukakat általában három kategóriába sorolják, nevezetesen vak via, via temetve és keresztül. A vaknyílások a NYOMTATOTT áramköri lap felső és alsó felületén találhatók, és bizonyos mélységgel rendelkeznek a felületi áramkör csatlakoztatásához az alábbi belső áramkörhöz. A lyukak mélysége általában nem haladja meg a bizonyos arányt (nyílás). Az eltemetett lyukak a nyomtatott áramköri lap belső rétegében lévő csatlakozási lyukak, amelyek nem nyúlnak a nyomtatott áramköri lap felületéhez. A kétféle lyuk az áramköri lap belső rétegében helyezkedik el, amelyet a laminálás előtt az átmenő furat formázása befejez, és az átmenő lyuk kialakítása során több belső réteg is átfedhető. A harmadik típus, amelyet átmenő lyukaknak neveznek, végigmegy az egész áramköri lapon, és használható belső összeköttetésekhez, vagy szerelési és elhelyezési furatokként az alkatrészekhez. Mivel az átmenő furat könnyebben megvalósítható a folyamatban, a költségek alacsonyabbak, ezért a legtöbb nyomtatott áramköri lapot használják, nem pedig a másik két típusú átmenő furatot. A következő átmenő lyukakat külön magyarázat nélkül átmenő lyukaknak kell tekinteni.

Mennyit tud a NYÁK tervezési lyukról

Tervezési szempontból az átmenő furat főleg két részből áll, az egyik a fúrólyuk a közepén, a másik pedig a fúrólyuk körüli betétterület, amint az az alábbi ábrán látható. E két rész mérete határozza meg az átmenő furat méretét. Nyilvánvaló, hogy a nagy sebességű, nagy sűrűségű NYÁK tervezésekor a tervező mindig azt szeretné, hogy a lyuk a lehető legkisebb legyen, ez a minta több huzalozási helyet hagyhat, ráadásul minél kisebb a lyuk, annál kisebb a saját parazitakapacitása. alkalmas nagy sebességű áramkörökhöz. De a lyuk mérete ugyanakkor csökken, ami növeli a költségeket, és a lyuk mérete nem korlátozható korlátozás nélkül, fúrással (fúrással) és galvanizálással (borítással) és más technológiával korlátozódik: minél kisebb a lyuk, annál minél tovább tart a fúrás, annál könnyebb eltérni a központtól; Ha a lyuk mélysége több mint a hatszorosa a lyuk átmérőjének, lehetetlen garantálni a lyukfal egyenletes rézbevonatát. Például a 6 rétegű NYÁK-lemez jelenlegi normál vastagsága (átmenő furatmélység) körülbelül 50 Mil, így a minimális fúrási átmérő, amelyet a NYÁK-gyártók tudnak biztosítani, csak a 8Mil-t érheti el. A lyuk parazitakapacitása létezik a talajhoz, ha a leválasztó lyuk átmérője D2, a lyukpárna átmérője D1, a NYÁK -lemez vastagsága T, és a hordozó dielektromos állandója ε, a lyuk parazita kapacitása megközelítőleg: C = 1.41εTD1/ (D2-D1)

A parazita kapacitás fő hatása az áramkörre az, hogy meghosszabbítja a jel emelkedési idejét és csökkenti az áramkör sebességét. Például egy 50Mil vastagságú NYÁK -lemez esetében, ha a lyuk belső átmérője 10Mil, a párna átmérője 20Mil, és a párna és a rézpadló közötti távolság 32Mil, közelíthetjük a parazitakapacitást a lyukat a fenti képlet segítségével: C = 1.41 × 4.4 × 0.050 × 0.020/ (0.032-0.020) = 0.517pF, a kapacitás ezen része által okozott emelkedési időváltozás: T10-90 = 2.2C (Z0/ 2) = 2.2 × 0.517x (55/ 2) = 31.28 mp. Ezekből az értékekből egyértelmű, hogy bár az egyetlen lyukból származó parazitakapacitás hatása az emelkedési késleltetésre nem nyilvánvaló, a tervezőknek óvatosnak kell lenniük, ha több lyukat használnak a rétegek közötti váltáshoz.

A nagysebességű digitális áramkörök tervezésekor a parazitainduktivitás parazita induktivitása a lyukon keresztül gyakran nagyobb, mint a parazitakapacitás hatása. Parazita soros induktivitása gyengíti a bypass kapacitás hozzájárulását és csökkenti a teljes energiarendszer szűrési hatékonyságát. Egyszerűen kiszámíthatjuk az átmenő lyuk közelítésének parazita induktivitását a következő képlet segítségével: L = 5.08h [ln (4h/d) +1] ahol L az átmenő lyuk induktivitására utal, h az átmenő furat hossza lyuk, D pedig a központi lyuk átmérője. Az egyenletből látható, hogy a lyuk átmérője kevéssé befolyásolja az induktivitást, míg a lyuk hossza a legnagyobb hatással az induktivitásra. Még mindig a fenti példát használva, a lyukból kiinduló induktivitás kiszámítható L = 5.08 × 0.050 [ln (4 × 0.050/0.010) +1] = 1.015nh. Ha a jel emelkedési ideje 1ns, akkor az egyenértékű impedancia mérete: XL = πL/T10-90 = 3.19 ω. Ezt az impedanciát nem lehet figyelmen kívül hagyni nagyfrekvenciás áram jelenlétében. Különösen a bypass kondenzátornak két lyukon kell áthaladnia, hogy az ellátó réteget a formációhoz kösse, ezáltal megduplázza a lyuk parazita induktivitását.

A lyuk parazita jellemzőinek fenti elemzésén keresztül láthatjuk, hogy a nagy sebességű NYÁK-tervezésben a látszólag egyszerű lyuk gyakran nagy negatív hatásokat hoz az áramkör kialakítására. Annak érdekében, hogy csökkentsük a lyuk parazita hatásának káros hatásait, a tervezés során a lehető legtöbbet tehetjük: 1. A költségek és a jelminőség két szempontja közül válasszunk ésszerű méretű lyukat. Például 6-10 rétegű MEMORY modul NYÁK-kialakítás esetén jobb 10/20mil (fúrás/betét) választani a lyukon keresztül, néhány nagy sűrűségű kis méretű tábla esetén megpróbálhatja 8/18mil-t használni A lyuk. A jelenlegi technológiával nehéz lenne kisebb lyukakat használni. A tápegység vagy a földelővezeték átmenő lyukainak esetében nagyobb méretet lehet használni az impedancia csökkentése érdekében.

2. A fentebb tárgyalt két képlet azt mutatja, hogy a vékonyabb NYÁK -lemezek használata csökkenti a két parazita paramétert lyukakon keresztül.

3. a NYÁK -táblán lévő jelvezetékek ne változtassák meg a réteget, amennyire csak lehetséges, vagyis ne próbáljanak felesleges lyukakat használni.

4. A tápegység és a föld csapjait a közelben kell fúrni. Minél rövidebb a vezeték a csapok és a lyukak között, annál jobb, mert az induktivitás növekedéséhez vezet. Ugyanakkor a táp- és földelővezetékeknek a lehető legvastagabbnak kell lenniük az impedancia csökkentése érdekében.

5. Helyezzen néhány földelő lyukat a jelréteg változásának furatai közelébe, hogy a jelhez a legközelebbi hurkot biztosítsa. Még sok extra földelő lyukat is elhelyezhet a NYÁK -on. Természetesen rugalmasnak kell lennie a tervezésben. A fent tárgyalt átmenő lyukú modell olyan helyzet, amikor minden rétegben párnák vannak. Néha egyes rétegekben csökkenthetjük vagy akár eltávolíthatjuk a párnákat. Különösen abban az esetben, ha a lyuk sűrűsége nagyon nagy, ez egy levágott áramkör horony kialakulásához vezethet a rézrétegben, egy ilyen probléma megoldásához a lyuk helyének mozgatása mellett figyelembe vehetjük a lyukat is a rézrétegben, hogy csökkentse a párna méretét.