Sepira sampeyan ngerti babagan bolongan desain PCB

Liwat bolongan (VIA) minangka bagean penting saka PCB multilayer, lan biaya bolongan pengeboran biasane ana 30% nganti 40% saka biaya nggawe papan PCB. Cukup, saben bolongan ing PCB bisa diarani bolongan pass. Ing babagan fungsi, bolongan kasebut bisa dipérang dadi rong kategori: siji digunakake kanggo sambungan listrik ing antarane lapisan; Liyane digunakake kanggo fiksasi utawa posisi piranti.

ipcb

Ing babagan proses, bolongan liwat iki umume dipérang dadi telung kategori, yaiku blind via, dikubur liwat lan liwat. Bolongan wuta ana ing sisih ndhuwur lan ngisor papan sirkuit PRINTED lan duwe ambane tartamtu kanggo nyambungake sirkuit permukaan menyang sirkuit njero ngisor. Ambane bolongan biasane ora ngluwihi rasio (aperture) tartamtu. Bolongan sing dikubur yaiku bolongan sambungan ing lapisan njero papan sirkuit cetak sing ora nganti tekan permukaan papan sirkuit cetak. Rong jinis bolongan kasebut ana ing lapisan njero papan sirkuit, sing diisi proses cetakan liwat-bolongan sadurunge laminasi, lan sawetara lapisan njero bisa uga tumpang tindih nalika nggawe bolongan liwat. Jinis kaping telu, diarani bolongan, mbukak liwat kabeh papan sirkuit lan bisa digunakake kanggo interkoneksi internal utawa minangka bolongan sing dipasang lan nemokake komponen. Amarga bolongan liwat luwih gampang dileksanakake ing proses, biayane luwih murah, mula umume papan sirkuit cetak digunakake, tinimbang rong jinis liwat bolongan liyane. Ing ngisor iki liwat bolongan, tanpa panjelasan khusus, bakal dianggep kaya bolongan.

Sepira sampeyan ngerti babagan bolongan desain PCB

Saka sudut pandang desain, bolongan liwat biasane digawe saka rong bagean, siji yaiku bolongan bor ing sisih tengah lan liyane minangka area pad ing sekitar bolongan bor, kaya sing dituduhake ing gambar ing ngisor iki. Ukuran rong bagean kasebut nemtokake ukuran bolongan liwat. Temenan, ing desain PCB kanthi kecepatan dhuwur lan kepadatan dhuwur, desainer pengin pengin bolongan sekecil mungkin, sampel iki bisa ninggalake papan kabel luwih akeh, saliyane, bolongan sing luwih cilik, kapasitansi parasit dhewe luwih cilik, luwih akeh cocog kanggo sirkuit kanthi kecepatan tinggi. Nanging ukuran bolongan suda ing wektu sing padha nggawa kenaikan biaya, lan ukuran bolongan kasebut ora bisa dikurangi tanpa watesan, diwatesi kanthi pengeboran (pengeboran) lan plating (plating) lan teknologi liyane: bolongan sing luwih cilik, maneh butuh latihan, luwih gampang nyimpang saka tengah; Nalika ambane bolongan luwih saka 6 kaping diameteripun bolongan, sampeyan ora bisa njamin plating tembaga seragam ing tembok bolongan. Contone, kekandelan normal saiki (liwat ambane bolongan) papan PCB 6 lapisan udakara 50Mil, mula diameter pengeboran minimal sing bisa disedhiyakake pabrikan PCB mung bisa tekan 8Mil. Kapasitansi parasit saka bolongan kasebut ana ing lemah, yen diameter bolongan isolasi yaiku D2, diameter bantalan bolongan yaiku D1, kekandelan papan PCB yaiku T, lan konstanta dielektrik saka substrat yaiku ε, capacitance parasit saka bolongan udakara: C = 1.41εTD1 / (D2-D1)

Efek utama kapasitansi parasit ing sirkuit yaiku ndawakake wektu munggah sinyal lan nyuda kacepetan sirkuit. Contone, kanggo papan PCB kanthi kekandelan 50Mil, yen diameter jero bolongan yaiku 10Mil, diameter bantalan 20Mil, lan jarak antarane pad lan lantai tembaga yaiku 32Mil, kita bisa ngukur kapasitas parasit saka bolongan kanthi nggunakake rumus ing ndhuwur: C = 1.41 × 4.4 × 0.050 × 0.020 / (0.032-0.020) = 0.517pF, variasi wektu paningkatan sing disebabake dening bagean saka kapasitansi yaiku: T10-90 = 2.2C (Z0 / 2) = 2.2 × 0.517x (55 / 2) = 31.28ps. Saka nilai kasebut, jelas manawa efek capacitance parasit saka bolongan siji ing wektu tundha mundhak ora cetha, para desainer kudu ngati-ati yen nggunakake pirang-pirang bolongan kanggo ngoper lapisan-nganti-lapisan.

Ing desain sirkuit digital kanthi kecepatan tinggi, induktansi parasit induktansi parasit liwat bolongan asring luwih gedhe tinimbang pengaruh kapasitansi parasit. Induktansi seri parasit bakal nyuda kontribusi kapasitansi bypass lan nyuda efektivitas nyaring kabeh sistem tenaga. Kita mung bisa ngetung induktansi parasit saka cedhak bolongan nggunakake formula ing ngisor iki: L = 5.08h [ln (4h / d) +1] ing endi L nuduhake induktansi liwat-bolongan, h yaiku dawa liwat- bolongan, lan D diameteripun saka bolongan tengah. Bisa dingerteni saka persamaan diameter diametere bolongan kasebut ora akeh pengaruhe ing induktansi, dene dawa bolongan kasebut nduweni pengaruh paling gedhe tumrap induktansi kasebut. Isih nggunakake conto ing ndhuwur, induktansi metu saka bolongan bisa diitung L = 5.08 × 0.050 [ln (4 × 0.050 / 0.010) +1] = 1.015nh. Yen wektu munggah sinyal yaiku 1ns, mula ukuran impedansi sing padha yaiku: XL = πL / T10-90 = 3.19 ω. Impedansi iki ora bisa diabaikan nalika ana arus frekuensi dhuwur. Utamane, kapasitor bypass kudu ngliwati rong bolongan kanggo nyambungake lapisan pasokan menyang formasi, saengga dobel induktansi parasit ing bolongan kasebut.

Liwat analisis ndhuwur karakteristik parasit saka bolongan, bisa dingerteni manawa ing desain PCB kanthi kecepatan dhuwur, bolongan sing katon sederhana asring nggawa efek negatif sing gedhe kanggo desain sirkuit. Kanggo nyuda efek samping saka efek parasit ing bolongan, kita bisa nindakake sabisa-bisa ing desain: 1. Saka rong aspek biaya lan kualitas sinyal, pilih ukuran bolongan sing cukup. Contone, kanggo 6-10 lapisan desain PCB modul MEMORY, luwih becik milih 10 / 20mil (pengeboran / pad) liwat bolongan, kanggo sawetara papan ukuran cilik kanthi kerapatan tinggi, sampeyan uga bisa nyoba nggunakake 8 / 18mil liwat bolongan. Kanthi teknologi saiki, angel nggunakake bolongan sing luwih cilik. Kanggo sumber listrik utawa kabel lemah liwat bolongan bisa dianggep nggunakake ukuran sing luwih gedhe kanggo nyuda impedansi.

2. Rong formula sing dibahas ing ndhuwur nuduhake manawa panggunaan papan PCB sing luwih tipis mbantu nyuda loro paramèter parasit liwat bolongan.

3. kabel sinyal ing papan PCB ora kudu ngowahi lapisan nganti bisa, tegese, coba ora nggunakake bolongan sing ora perlu.

4. Pin saka pasokan listrik lan lemah kudu dilatih ing sacedhake. Sing luwih cendhek ing pucuk lan bolongan, luwih apik amarga bakal nambah induktansi. Sanalika, tenaga lan dhasaring lemah kudu paling kandel kanggo nyuda impedansi.

5. Selehake sawetara bolongan dhasar ing cedhak bolongan pangowahan lapisan sinyal supaya bisa menehi loop paling cedhak kanggo sinyal kasebut. Sampeyan uga bisa nyelehake akeh bolongan dhasar ing PCB. Mesthi wae, sampeyan kudu fleksibel ing desain. Model liwat-bolongan sing dibahas ing ndhuwur yaiku kahanan sing ana bantalan ing saben lapisan. Kadhangkala, kita bisa nyuda utawa malah ngilangi bantalan ing sawetara lapisan. Utamane, yen kepadatan bolongan gedhe banget, bisa uga nyebabake alur sirkuit sing dipotong ing lapisan tembaga, kanggo ngatasi masalah kaya ngindhari lokasi bolongan, kita uga bisa nganggep bolongan kasebut ing lapisan tembaga kanggo nyuda ukuran pad.