Тесік арқылы (VIA) маңызды бөлігі болып табылады көп қабатты ПХД, және бұрғылау тесіктерінің құны әдетте ПХД тақтасын жасау құнының 30% – 40% құрайды. Қарапайым тілмен айтқанда, ПХД -дегі әрбір тесікті өтетін тесік деп атауға болады. Функция тұрғысынан саңылауды екі санатқа бөлуге болады: бірі қабаттар арасындағы электрлік байланыс үшін қолданылады; Екіншісі құрылғыны бекіту немесе орналастыру үшін қолданылады.

Процесс тұрғысынан бұл тесіктер әдетте үш категорияға бөлінеді, яғни соқырлар арқылы, көму арқылы және көму арқылы. Соқыр саңылаулар PRINTED платасының үстіңгі және астыңғы беттерінде орналасады және беттік тізбекті төмендегі ішкі тізбекке қосу үшін белгілі бір тереңдікке ие. Тесіктердің тереңдігі әдетте белгілі бір қатынастан аспайды (саңылау). Көмілген тесіктер – бұл баспа тақтасының ішкі қабатындағы баспа тақтасының бетіне дейін созылмайтын қосылу тесіктері. Саңылаулардың екі түрі тақтаның ішкі қабатында орналасқан, ол ламинацияға дейін тесік арқылы қалыптау процессімен аяқталады, ал тесік пайда болған кезде бірнеше ішкі қабаттар қабаттасуы мүмкін. Саңылаулар деп аталатын үшінші түрі бүкіл тақта арқылы өтеді және оны ішкі байланыстар үшін немесе компоненттерді бекіту және орналастыру тесіктері ретінде пайдалануға болады. Өткізу саңылауын процесте енгізу оңай болғандықтан, оның құны төмен, сондықтан саңылаудың басқа екі түрінен гөрі, баспа тақталарының көпшілігі қолданылады. Арнайы түсіндірусіз саңылаулар арқылы өтетіндер саңылаулар арқылы қарастырылады.

ПХД конструкциясының тесігі туралы қаншалықты білесіз

Дизайн тұрғысынан өтетін тесік негізінен екі бөліктен тұрады, біреуі төмендегі суретте көрсетілгендей, ортасындағы бұрғылау саңылауы, екіншісі-бұрғылау тесігінің айналасындағы төсеніш алаңы. Бұл екі бөліктің өлшемі тесік мөлшерін анықтайды. Әлбетте, жоғары жылдамдықтағы, тығыздығы жоғары ПХД дизайнында дизайнер әрқашан тесіктің мүмкіндігінше кіші болғанын қалайды, бұл үлгі сымға көбірек бос орын қалдыруы мүмкін, сонымен қатар тесік неғұрлым кіші болса, меншікті паразиттік сыйымдылығы кішірек болады. жоғары жылдамдықты контур үшін жарамды. Бірақ саңылау өлшемі бір уақытта азаяды, бұл шығынның өсуіне әкеледі, ал тесік өлшемін шексіз азайту мүмкін емес, ол бұрғылау (бұрғылау) және қаптау (қаптау) және басқа технологиямен шектеледі: тесік неғұрлым кіші болса, бұрғылауға неғұрлым ұзақ уақыт қажет болса, орталықтан ауытқу оңайырақ болады; Шұңқырдың тереңдігі тесік диаметрінен 6 есе асатын кезде, тесік қабырғасының біркелкі мыс қаптамасына кепілдік беру мүмкін емес. Мысалы, 6 қабатты ПХД тақтасының қазіргі қалыпты қалыңдығы (тесік тереңдігі арқылы) шамамен 50 мильді құрайды, сондықтан ПХД өндірушілері бере алатын бұрғылаудың минималды диаметрі тек 8 милге жетеді. Шұңқырдың паразиттік сыйымдылығы жерге дейін бар, егер оқшаулағыш тесіктің диаметрі D2, тесік жастығының диаметрі D1, ПХД тақтасының қалыңдығы Т, ал субстраттың диэлектрлік өтімділігі ε, тесіктің паразиттік сыйымдылығы шамамен: C = 1.41εTD1/ (D2-D1)

Паразиттік сыйымдылықтың тізбектегі негізгі әсері – сигналдың көтерілу уақытын ұзарту және тізбек жылдамдығын төмендету. Мысалы, қалыңдығы 50 миллиметрлік ПХД тақтасы үшін, егер тесіктің ішкі диаметрі 10 миль болса, жастықтың диаметрі 20 миль, ал жастық пен мыс еден арасындағы қашықтық 32 миль болса, біз паразиттік сыйымдылықты шамалай аламыз. жоғарыдағы формуланы қолданып тесік: C = 1.41 × 4.4 × 0.050 × 0.020/ (0.032-0.020) = 0.517pF, сыйымдылықтың осы бөлігінен туындаған көтерілу уақытының өзгеруі: T10-90 = 2.2C (Z0/ 2) = 2.2 × 0.517x (55/ 2) = 31.28 кадр. Бұл мәндерден бір тесіктен паразиттік сыйымдылықтың көтерілу кідірісіне әсері айқын болмаса да, конструкторлар қабаттан қабатқа ауысу үшін бірнеше саңылаулар қолданылған жағдайда абай болу керек екені түсінікті.

Жоғары жылдамдықты цифрлық схемаларды жобалау кезінде паразиттік индуктивтіліктің тесік арқылы өтетін паразиттік индуктивтілігі көбінесе паразиттік сыйымдылықтың әсерінен үлкен болады. Оның паразиттік сериялы индуктивтілігі айналу сыйымдылығының үлесін әлсіретеді және бүкіл қуат жүйесінің сүзу тиімділігін төмендетеді. Біз келесі формуланы қолдана отырып, саңылаудың жуықтауының паразиттік индуктивтілігін есептей аламыз: L = 5.08h [ln (4h/d) +1], мұндағы L-тесік индуктивтілігіне жатады, h-өту ұзындығы тесік, ал D – орталық тесіктің диаметрі. Теңдіктен көруге болады: тесіктің диаметрі индуктивтілікке аз әсер етеді, ал тесіктің ұзындығы индуктивтілікке үлкен әсер етеді. Жоғарыда келтірілген мысалды қолдана отырып, тесіктен шығатын индуктивтілікті L = 5.08 × 0.050 [ln (4 × 0.050/0.010) +1] = 1.015nh ретінде есептеуге болады. Егер сигналдың көтерілу уақыты 1ns болса, онда импеданс эквивалентінің шамасы: XL = πL/T10-90 = 3.19 ω. Бұл импеданс жоғары жиілікті ток болған кезде елемеуге болмайды. Атап айтқанда, айналып өтетін конденсатор қоректену қабатын формацияға қосу үшін екі тесіктен өтуі керек, осылайша тесіктің паразиттік индуктивтілігін екі есе арттырады.

Шұңқырдың паразиттік сипаттамаларын жоғарыда талдау арқылы біз жоғары жылдамдықты ПХД дизайнында қарапайым болып көрінетін тесік көбінесе конструкцияға үлкен теріс әсер ететінін көреміз. Шұңқырдың паразиттік әсерінің жағымсыз әсерін азайту үшін біз жобалауда мүмкіндігінше көп нәрсені жасай аламыз: 1. Құн мен сигнал сапасының екі аспектісінен саңылаудың қолайлы мөлшерін таңдаңыз. Мысалы, MEMORY модульді ПХД дизайнының 6-10 қабаты үшін тесік арқылы 10/20 миллиметрді (бұрғылау/жастықшаны) таңдаған дұрыс, кейбір шағын тығыздығы жоғары тақталар үшін 8/18 мильді қолдануға болады. тесік. Қазіргі технологиямен ұсақ тесіктерді қолдану қиын болар еді. Қуат көзі немесе сым тесіктер арқылы импеданс азайту үшін үлкенірек өлшемді қолдануы мүмкін.

2. Жоғарыда талқыланған екі формула жұқа ПХД тақталарын қолдану тесіктер арқылы екі паразиттік параметрді азайтуға көмектесетінін көрсетеді.

3. ПХД тақтасындағы сигнал сымдары қабатты мүмкіндігінше өзгертпеуі керек, яғни қажетсіз тесіктерді қолданбауға тырысыңыз.

4. Қуат көзінің түйреуіштері мен жерді жақын жерде бұрғылау қажет. Түйреуіштер мен саңылаулар арасындағы қорғасын неғұрлым қысқа болса, соғұрлым жақсы, себебі олар индуктивтіліктің артуына әкеледі. Сонымен қатар, импеданс азайту үшін қуат пен жер сымдары мүмкіндігінше қалың болуы керек.

5. Сигналға жақын циклды қамтамасыз ету үшін сигнал қабаты өзгеретін тесіктердің жанына бірнеше жерге тұйықтау тесіктерін қойыңыз. Сіз тіпті ПХД -ге көптеген қосымша жер тесіктерін қоюға болады. Әрине, сіз дизайнға икемді болуыңыз керек. Жоғарыда талқыланған тесік модель-бұл әр қабатта жастықшалар болатын жағдай. Кейде біз кейбір қабаттардағы жастықшаларды азайтып немесе алып тастай аламыз. Әсіресе тесік тығыздығы өте үлкен болған жағдайда, мыс қабатында кесілген тізбекті ойықтың пайда болуына әкелуі мүмкін, мұндай мәселені шешу үшін тесіктің орнын жылжытудан басқа, тесікті де қарастыруға болады. жастықшаның көлемін азайту үшін мыс қабатында.