einn Grunnhugmynd um götun

Through hole (VIA) er mikilvægur hluti af Marglaga PCBog kostnaður við að bora holur nemur venjulega 30% til 40% af kostnaði við gerð PCB borðplata. Einfaldlega sagt, hvert gat á PCB er hægt að kalla leiðargat. Hvað varðar virkni er hægt að skipta holunni í tvo flokka: einn er notaður fyrir rafmagnstengingu milli laga; Hitt er notað til að festa tæki eða staðsetja það. Að því er varðar ferlið er þessum gegnumgötum almennt skipt í þrjá flokka, nefnilega blindur gegnum, grafinn í gegnum og gegnum gegnum. Blindarholur eru staðsettar efst og neðst á yfirborði PRENTA hringrásarinnar og hafa ákveðið dýpt til að tengja yfirborðshringrásina við innri hringrásina að neðan. Dýpt holanna fer venjulega ekki yfir ákveðið hlutfall (ljósop). Grafar holur eru tengigöt í innra lagi prentplötunnar sem ná ekki til yfirborðs prentplötunnar. Tvær gerðir hola eru staðsettar í innra lagi hringrásarinnar, sem er lokið með mótunarferlinu í gegnum holuna fyrir lagskiptingu og hægt er að skarast nokkur innri lög við myndun gegnumholunnar. Þriðja tegundin, kölluð gegnumgöt, liggur í gegnum allt hringborðið og er hægt að nota fyrir innri samtengingu eða sem festingar- og staðsetningarholur fyrir íhluti. Vegna þess að auðveldara er að útfæra í gegnum gatið í ferlinu er kostnaðurinn lægri, svo flestir prentplötur eru notaðar frekar en hinar tvær gerðirnar í gegnum gatið. Eftirfarandi göt, án sérstakrar skýringar, verða að teljast í gegnum göt.

Grunnhugmynd PCB gegnum gat og kynning á gegnum holuaðferð

Frá hönnunarsjónarmiði er gegnumgat aðallega samsett úr tveimur hlutum, annar er borholan í miðjunni og hinn er púðasvæðið í kringum borholið. Stærð þessara tveggja hluta ákvarðar stærð gegnumholunnar. Augljóslega, í hönnun háhraða, háþéttrar PCB, vill hönnuðurinn alltaf að holan sé eins lítil og mögulegt er, þetta sýni getur skilið eftir meira raflagnirými, að auki því minni sem gatið er, eigin sníkjudýrsrými er minna, meira hentugur fyrir háhraða hringrás. En minnkun holustærðar leiðir á sama tíma til kostnaðarauka og ekki er hægt að minnka stærð holunnar án takmarkana, hún er takmörkuð með borun (borun) og málun (málun) og annarri tækni: því minni sem gatið er lengri tíma sem það tekur að bora, því auðveldara er að víkja frá miðjustöðu; Þegar dýpt holunnar er meira en 6 sinnum þvermál holunnar er ómögulegt að tryggja samræmda koparhúðun holuveggsins. Til dæmis, ef þykkt (í gegnum holu dýpt) á venjulegu 6 laga PCB borði er 50Mil, þá er lágmarks gatþvermál sem PCB framleiðendur geta veitt 8Mil. Með þróun leysiborunartækni getur stærð borunar einnig verið minni og minni. Almennt er þvermál holunnar minna en eða jafnt og 6Mils, við köllum það örhol. Örhol eru oft notuð í HDI (high density Interconnect structure) hönnun. Örholutækni gerir kleift að slá gatið beint á púðann (VIA-in-pad), sem bætir afköst hringrásarinnar til muna og sparar raflögn.

Gatið á flutningslínunni er brotpunktur ósamfellu viðnáms, sem mun valda endurspeglun merksins. Almennt er sambærilegur viðnám gegnumholunnar um 12% lægri en flutningsleiðarinnar. Til dæmis mun viðnám 50ohm flutningslínunnar minnka um 6 ohm þegar hún fer í gegnum gegnum gatið (sértækið tengist einnig stærð gegnumgatsins og plötuþykktina, en ekki alger lækkun). Hins vegar er endurspeglunin sem stafar af ósamræmi viðnáms í gegnum gatið í raun mjög lítil og spegilstuðull þess er aðeins: (44-50)/(44+50) = 0.06. Vandamálin sem holan veldur beinast frekar að áhrifum sníkjudýrs og hvatvísa.

Sníkjurýmd og inductance í gegnum gatið

Sníkjudýraflæðisrýmd er til í holunni sjálfri. Ef þvermál suðuviðnámssvæðis holunnar á legglaginu er D2, er þvermál suðupúðans D1, þykkt PCB borðsins er T og rafstuðull undirlagsins er ε, sníkjurýmd af gatið er um það bil C=1.41εTD1/ (D2-D1).

Helstu áhrif sníkjudýrs rýmisins á hringrásina eru að lengja merki hækkunartíma og draga úr hraða hringrásarinnar. Til dæmis, fyrir PCB borð með þykkt 50Mil, ef þvermál gegnumgatapúðans er 20Mil (þvermál borholunnar er 10Mils) og þvermál lóðablokkarinnar er 40Mil, getum við nálgast sníkjurýmdina. í gegnum gatið með formúlunni hér að ofan: C=1.41×4.4×0.050×0.020/ (0.040-0.020) =0.31pF hækkunartímabreytingin af völdum rýmd er nokkurn veginn sem hér segir: T10-90= 2.2c (Z0/2) =2.2×0.31x (50/2) =17.05ps Af þessum gildum má sjá að þó að áhrif hækkandi seinkun og hægingar af völdum sníkjurýmds í einum gegnum- gat er ekki mjög augljóst, ef gegnumholið er notað til að skipta á milli laga í mörg skipti, verða margar gegnumgötur notaðar. Vertu varkár í hönnun þinni. Í hagnýtri hönnun er hægt að minnka rýmd sníkjudýra með því að auka fjarlægðina á milli gatsins og koparlagssvæðisins (anti-púði) eða með því að minnka þvermál púðans. Við hönnun háhraða stafrænna hringrásar er sníkjuframleiðsla í gegnum gatið skaðlegri en sníkjurýmd. Sníkjudýra röð hvatvísa hennar mun veikja framlag hjáleiðargetu og draga úr síunarvirkni alls raforkukerfisins. Við getum einfaldlega reiknað út sníkjuspennu nálgunar í gegnum holu með því að nota eftirfarandi reynsluformúlu: L=5.08h [ln (4h/d) +1]

Þar sem L vísar til inductance holunnar, H er lengd gatsins og D er þvermál miðgatsins. Af jöfnunni má sjá að þvermál holunnar hefur lítil áhrif á hvatvísi en lengd holunnar hefur mest áhrif á hvatvísi. Með því að nota dæmið hér að ofan er hægt að reikna spólu út úr holunni sem:

L = 5.08 × 0.050 [ln (4 × 0.050/0.010) +1] = 1.015nh Ef merki hækkunartíminn er 1ns, þá er samsvarandi viðnámstærð: XL = πL/T10-90 = 3.19 ω. Ekki er hægt að hunsa þessa viðnám við hátíðni. Sérstaklega þarf framhjáþéttirinn að fara í gegnum tvær holur til að tengja framboðslagið við myndunina og tvöfalda þannig sníkjudýrð hvatvísi holunnar.

Þrjú, hvernig á að nota gatið

Með ofangreindri greiningu á sníkjudýraeiginleikum gegnumholanna getum við séð að í háhraða PCB hönnun, hafa að því er virðist einfaldar gegnumholur oft mikil neikvæð áhrif á hringrásarhönnunina. Til þess að draga úr skaðlegum áhrifum sníkjuverkanna holunnar getum við reynt að gera eftirfarandi í hönnuninni:

1. Miðað við kostnað og merkjagæði er hæfileg gatastærð valin. Ef nauðsyn krefur skaltu íhuga að nota mismunandi stærðir af holum. Til dæmis, fyrir rafmagns- eða jarðstrengi, skaltu íhuga að nota stærri stærðir til að draga úr viðnám og fyrir merkjalagnir skaltu nota smærri göt. Auðvitað, eftir því sem gatastærðin minnkar, mun samsvarandi kostnaður aukast.

2. Formúlurnar tvær sem fjallað er um hér að ofan sýna að notkun þynnri PCB borða hjálpar til við að draga úr tveimur sníkjubreytum gatanna.

3. Merkjalagnir á PCB borðinu ættu ekki að breyta lögum eins og hægt er, það er að segja ekki nota óþarfa göt eins langt og hægt er.

4. Bora skal pinna aflgjafans og jarðar í næstu holu og leiðið á milli gatsins og pinna skal vera eins stutt og hægt er. Hægt er að íhuga margar gegnumholur samhliða til að draga úr jafngildri spólu.

5. Sumar jarðgöt eru settar nálægt holum merkjalags til að veita næstu lykkju fyrir merkið. Þú getur jafnvel sett fullt af jörðu götum á PCB. Auðvitað þarftu að vera sveigjanlegur í hönnun þinni. Gatlíkanið sem fjallað er um hér að ofan er ástand þar sem það eru púðar í hverju lagi. Stundum getum við dregið úr eða jafnvel fjarlægt púða í sumum lögum. Sérstaklega ef gatþéttleiki er mjög stór, getur það leitt til myndunar lokaðrar hringrásar í koparlaginu, til að leysa slíkt vandamál auk þess að færa staðsetningu holunnar, getum við einnig íhugað holuna í koparlaginu til að minnka stærð púðans.

6. Fyrir háhraða PCB plötur með meiri þéttleika má íhuga örholur.