I ka hoʻolālā ʻana o nā vias i nā PCB kiʻekiʻe, pono e hoʻolohe ʻia nā mea i lalo

In kiʻekiʻe-wikiwiki HDI PCB hoʻolālā, ma o ka hoʻolālā he mea nui. Aia i loko o kahi lua, kahi pā a puni ka lua, a me kahi wahi kaʻawale o ka papa POWER, i hoʻokaʻawale pinepine ʻia i ʻekolu mau ʻano: nā puka makapō, nā lua i kanu ʻia a ma waena o nā lua. Ma ke kaʻina hana hoʻolālā PCB, ma o ka nānā ʻana o ka capacitance parasitic a me ka inductance parasitic o nā vias, ua hōʻuluʻulu ʻia kekahi mau mea mālama i ka hoʻolālā ʻana o PCB vias kiʻekiʻe.

ipcb

I kēia manawa, hoʻohana nui ʻia ka hoʻolālā PCB kiʻekiʻe i nā kamaʻilio, nā kamepiula, nā kiʻi a me ka hoʻoili kiʻi a me nā kula ʻē aʻe. ʻO nā mea hoʻolālā huahana uila i hoʻohui ʻia e ka ʻenehana kiʻekiʻe e ʻimi nei i nā hiʻohiʻona e like me ka hoʻohana haʻahaʻa haʻahaʻa, haʻahaʻa electromagnetic radiation, hilinaʻi kiʻekiʻe, miniaturization, a me ke kaumaha māmā. I mea e hoʻokō ai i nā pahuhopu i luna, ma o ka hoʻolālā ʻana he mea nui i ka hoʻolālā PCB kiʻekiʻe.

1. Via
ʻO Via kahi mea nui i ka hoʻolālā PCB multi-layer. He ʻekolu ʻāpana ka via, ʻo ka puka kekahi; ʻo ka ʻaoʻao ʻē aʻe ka ʻāpana pā a puni ka lua; a ʻo ke kolu ka wahi kaʻawale o ka papa POWER. ʻO ke kaʻina hana o ka puka ma ka hoʻopaʻa ʻana i kahi papa o ka metala ma ka cylindrical ʻili o ka paia o ka lua o ka lua ma o ka hoʻopaʻa ʻana i kemika e hoʻopili ai i ka foil keleawe e pono ai e hoʻopili ʻia i nā papa waena, a me nā ʻaoʻao o luna a me lalo o ka puka. hana ʻia ka puka via i nā pads maʻamau Hiki ke hoʻopili pololei ʻia ke ʻano me nā laina ma luna a me lalo ʻaoʻao, a i ʻole pili ʻole. Hiki iā Vias ke pāʻani i ke kuleana o ka pili uila, hoʻoponopono a hoʻonohonoho paha i nā mea hana.

Hoʻokaʻawale ʻia ʻo Vias i ʻekolu mau ʻāpana: nā puka makapō, nā lua kanu a me nā lua.

Aia nā puka makapō ma luna a me lalo o ka papa kaapuni i pai ʻia a loaʻa kekahi hohonu. Hoʻohana ʻia lākou e hoʻohui i ka laina ʻili a me ka laina o loko. ʻAʻole ʻoi aku ka hohonu o ka lua a me ke anawaena o ka lua ma mua o kekahi ratio.

ʻO ka lua i kanu ʻia e pili ana i ka lua hoʻohui i loaʻa ma ka ʻaoʻao o loko o ka papa kaapuni i paʻi ʻia, ʻaʻole ia e hoʻonui i ka ʻili o ka papa kaapuni.

Aia nā vias makapō a me nā vias i kanu ʻia ma ka ʻaoʻao o loko o ka papa kaapuni, i hoʻopau ʻia e kahi kaʻina hana puka ma mua o ka lamination, a hiki ke uhi ʻia kekahi mau papa o loko i ka wā e hana ʻia ai nā vias.

Ma o nā puka, e hele ana ma ka papa kaapuni holoʻokoʻa, hiki ke hoʻohana ʻia no ka pilina kūloko a i ʻole ma ke ʻano he puka hoʻonohonoho hoʻonohonoho o kahi mea. Ma muli o ka maʻalahi o ka hoʻokō ʻana ma o nā puka ma ke kaʻina hana a me ke kumu kūʻai haʻahaʻa, hoʻohana ʻia nā papa kaapuni i pai ʻia ma nā lua.

2. Parasitic capacitance o vias
Loaʻa i ka via ponoʻī ka capacitance parasitic i ka honua. Inā ʻo D2 ka anawaena o ka lua kaʻawale ma ka papa honua o ka via, ʻo D1 ke anawaena o ka pad, ʻo ka mānoanoa o ka PCB ʻo T, a ʻo ka dielectric mau o ka substrate papa he ε, a laila ʻo ka capacitance parasitic o ua like ka via me:

C =1.41εTD1/(D2-D1)

ʻO ka hopena nui o ka capacitance parasitic o ka puka ma ke kaapuni ʻo ia ka hoʻonui ʻana i ka manawa piʻi o ka hōʻailona a hoʻemi i ka wikiwiki o ke kaapuni. ʻO ka liʻiliʻi o ka waiwai capacitance, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka hopena.

3. Ka inductance parasitic o vias
Loaʻa i ka via ponoʻī ka inductance parasitic. I ka hoʻolālā ʻana o nā kaapuni kikohoʻe kiʻekiʻe, ʻoi aku ka nui o ka pōʻino i hana ʻia e ka inductance parasitic o ka via ma mua o ka mana o ka capacitance parasitic. Na ka parasitic series inductance o ka via e hoʻonāwaliwali i ka hana o ka capacitor bypass a hoʻonāwaliwali i ka hopena kānana o ka ʻōnaehana mana holoʻokoʻa. Inā pili ʻo L i ka inductance o ka via, ʻo h ka lōʻihi o ka via, a ʻo d ke anawaena o ka lua waena, ua like ka inductance parasitic o ka via me:

L=5.08h[ln(4h/d) 1]

Hiki ke ʻike ʻia ma ke ʻano o ke anawaena o ka via i ka hopena liʻiliʻi i ka inductance, a ʻo ka lōʻihi o ka via ka mea nui loa i ka inductance.

4. ʻAʻole ma o ka ʻenehana
ʻO nā vias ʻole ma o nā vias makapō a me nā vias kanu ʻia.

Ma ka ʻenehana ʻole ma o ka ʻenehana, hiki i ka noi ʻana o nā vias makapō a me nā vias kanu ke hoʻemi nui i ka nui a me ka maikaʻi o ka PCB, hoʻemi i ka helu o nā papa, hoʻomaikaʻi i ka hoʻohālikelike electromagnetic, hoʻonui i nā ʻano o nā huahana uila, hoʻemi i nā kumukūʻai, a hana pū kekahi. ʻoi aku ka maʻalahi a me ka wikiwiki o ka hana hoʻolālā. I ka hoʻolālā PCB kuʻuna a me ka hana ʻana, ma o nā lua hiki ke lawe mai i nā pilikia he nui. ʻO ka mea mua, noho lākou i ka nui o nā wahi kūpono, a ʻo ka lua, ʻo ka nui o nā puka i hoʻopaʻa ʻia ma kahi hoʻokahi, kahi e hana ai i kahi keakea nui i ka wili o loko o ka PCB multilayer. Loaʻa kēia mau puka i kahi e pono ai no ka uwea, a hele ikaika lākou i ka lako mana a me ka lepo. ʻO ka ʻili o ka papa uea e hoʻopau pū i nā ʻano impedance o ka papa uea honua mana a hana ʻole i ka mana uea lepo. A ʻo ke ʻano hana maʻamau o ka wili ʻana he 20 mau manawa i ka hana o ka ʻenehana puka ʻole.

I ka hoʻolālā PCB, ʻoiai ua emi iki ka nui o nā pads a me nā vias, inā ʻaʻole i hoʻohaʻahaʻa ʻia ka mānoanoa o ka papa papa, e hoʻonui ʻia ke ʻano lākiō o ka puka ma, a e hoʻemi ka piʻi ʻana o ka lākiō o ka lua. ka hilinaʻi. Me ka oʻo o ka ʻenehana hoʻoheheʻe laser kiʻekiʻe a me ka ʻenehana etching maloʻo plasma, hiki ke hoʻopili i nā puka makapō liʻiliʻi ʻole a me nā lua liʻiliʻi i kanu ʻia. Inā he 0.3mm ke anawaena o kēia mau vias non-penetrating, e pili ana nā ʻāpana parasitic ma kahi o 1/10 o ka lua maʻamau, e hoʻomaikaʻi ai i ka hilinaʻi o ka PCB.

Ma muli o ka ʻike ʻole ma o ka ʻenehana, he liʻiliʻi nā vias nui ma ka PCB, hiki ke hāʻawi i nā wahi hou aku no nā traces. Hiki ke hoʻohana ʻia ke koena wahi no ka pale ʻana i nā wahi nui e hoʻomaikaʻi i ka hana EMI/RFI. I ka manawa like, hiki ke hoʻohana ʻia nā wahi i koe no ka ʻaoʻao o loko e pale hapa i ka hāmeʻa a me nā uea pūnaewele kī, i loaʻa iā ia ka hana uila maikaʻi loa. ʻO ka hoʻohana ʻana i nā vias ʻaʻole ma o ka maʻalahi e hoʻoheheʻe i nā pine o ka mīkini, e maʻalahi ke ala i nā mea pine kiʻekiʻe (e like me nā mea i hoʻopaʻa ʻia ʻo BGA), hoʻopōkole i ka lōʻihi o ka uwea, a me ka hoʻokō ʻana i nā koi manawa o nā kaʻa kaʻa kiʻekiʻe. .

5. Via koho i ka maʻamau PCB
Ma ka hoʻolālā PCB maʻamau, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka capacitance parasitic a me ka inductance parasitic o ka via i ka hoʻolālā PCB. No ka 1-4 papa PCB hoʻolālā, 0.36mm/0.61mm/1.02mm (wīwī ʻia ka lua/pad/POWER wahi kaʻawale i koho ʻia) ) ʻOi aku ka maikaʻi o Vias. No nā laina hōʻailona me nā koi kūikawā (e like me nā laina mana, nā laina honua, nā laina uaki, a me nā mea’ē aʻe), hiki ke hoʻohanaʻia ka 0.41mm / 0.81mm / 1.32mm vias, aiʻole nā ​​vias o nā nui’ē aʻe e hiki ke kohoʻia e like me ke kūlana maoli.

6. Via manao ma kiʻekiʻe-wikiwiki PCB
Ma o ka loiloi ma luna o nā hiʻohiʻona parasitic o vias, hiki iā mākou ke ʻike i ka hoʻolālā PCB kiʻekiʻe, ʻike pinepine ʻia nā vias maʻalahi i nā hopena maikaʻi ʻole i ka hoʻolālā kaapuni. I mea e hōʻemi ai i nā hopena ʻino i hana ʻia e nā hopena parasitic o nā vias, hiki ke hana i kēia ma ka hoʻolālā:

(1) E koho i kahi kūpono ma o ka nui. No ka hoʻolālā PCB nui-ʻoi aku ka nui, ʻoi aku ka maikaʻi o ka hoʻohana ʻana i ka 0.25mm/0.51mm/0.91mm (nā lua wili ʻia/pads/POWER kaawale wahi) vias; no kekahi mau PCB kiʻekiʻe, hiki ke hoʻohana ʻia ka 0.20mm/0.46 mm / 0.86mm vias, hiki iā ʻoe ke hoʻāʻo i nā vias ʻole; no ka mana a i ʻole ka honua vias, hiki iā ʻoe ke noʻonoʻo e hoʻohana i ka nui nui e hōʻemi i ka impedance;

(2) ʻOi aku ka nui o ka wahi kaʻawale POWER, ʻoi aku ka maikaʻi, me ka noʻonoʻo ʻana i ka mānoanoa o ka PCB, maʻamau D1=D2 0.41;

(3) E ho’āʻo e hoʻololi i nā ʻāpana o nā hōʻailona hōʻailona ma ka PCB, ʻo ia ka mea e hōʻemi i nā vias;

(4) ʻO ka hoʻohana ʻana i kahi PCB ʻoi aku ka maikaʻi e hōʻemi i nā ʻāpana parasitic ʻelua o ka via;

(5) Pono e hana ʻia ka mana a me nā pine lepo ma nā lua kokoke. ʻO ka pōkole ke alakaʻi ma waena o ka puka via a me ka pine, ʻoi aku ka maikaʻi, no ka mea e hoʻonui lākou i ka inductance. I ka manawa like, pono e mānoanoa ka mana a me nā alakaʻi honua e hōʻemi i ka impedance;

(6) E kau i nā vias hoʻopaʻa ʻia ma kahi kokoke i nā vias o ka papa hōʻailona e hāʻawi i kahi loop pōkole no ka hōʻailona.

ʻOiaʻiʻo, pono e nānā pono i nā pilikia kikoʻī i ka wā e hoʻolālā ai. Ke noʻonoʻo nei i ke kumukūʻai a me ka maikaʻi o ka hōʻailona, ​​​​i ka hoʻolālā PCB kiʻekiʻe, manaʻolana mau nā mea hoʻolālā ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka puka ma, ʻoi aku ka maikaʻi, i hiki ke waiho ʻia ka nui o nā wahi uea ma ka papa. Eia kekahi, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka puka ma, nona iho ʻO ka liʻiliʻi o ka capacitance parasitic, ʻoi aku ka kūpono no nā kaapuni kiʻekiʻe. Ma ka hoʻolālā PCB kiʻekiʻe, ʻo ka hoʻohana ʻana i nā vias ʻole a me ka hōʻemi ʻana i ka nui o nā vias i lawe mai i ka piʻi ʻana o ke kumukūʻai, a ʻaʻole hiki ke hoʻemi ʻia ka nui o nā vias. Hoʻopili ʻia ia e ka hana ʻana o nā mea hana PCB a me nā kaʻina hana electroplating. Pono e noʻonoʻo ʻia nā palena ʻenehana i ka hoʻolālā ʻana o nā PCB kiʻekiʻe.