site logo

នៅក្នុងការរចនានៃ vias នៅក្នុង PCBs ល្បឿនលឿន ចំណុចខាងក្រោមចាំបាច់ត្រូវយកចិត្តទុកដាក់

In HDI PCB ល្បឿនលឿន ការរចនា តាមរយៈការរចនាគឺជាកត្តាសំខាន់។ វាមានប្រហោង ផ្ទៃទ្រនាប់ជុំវិញរន្ធ និងតំបន់ដាច់ស្រយាលនៃស្រទាប់ POWER ដែលជាធម្មតាត្រូវបានបែងចែកជាបីប្រភេទគឺ រន្ធពិការភ្នែក រន្ធកប់ និងតាមរយៈរន្ធ។ នៅក្នុងដំណើរការរចនា PCB តាមរយៈការវិភាគនៃសមត្ថភាពប៉ារ៉ាស៊ីត និងអាំងឌុចស្យុងប៉ារ៉ាស៊ីតនៃបំពង់ ការប្រុងប្រយ័ត្នមួយចំនួននៅក្នុងការរចនានៃ PCB តាមរយៈល្បឿនលឿនត្រូវបានសង្ខេប។

ipcb

នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ការរចនា PCB ដែលមានល្បឿនលឿនត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងទំនាក់ទំនង កុំព្យូទ័រ ក្រាហ្វិក និងដំណើរការរូបភាព និងវិស័យផ្សេងៗទៀត។ រាល់ការរចនាផលិតផលអេឡិចត្រូនិកដែលមានតម្លៃបន្ថែមបច្ចេកវិទ្យាខ្ពស់កំពុងបន្តលក្ខណៈពិសេសដូចជាការប្រើប្រាស់ថាមពលទាប វិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចទាប ភាពជឿជាក់ខ្ពស់ ខ្នាតតូច និងទម្ងន់ស្រាល។ ដើម្បីសម្រេចបាននូវគោលដៅខាងលើ តាមរយៈការរចនាគឺជាកត្តាសំខាន់ក្នុងការរចនា PCB ដែលមានល្បឿនលឿន។

1. តាមរយៈ
Via គឺជាកត្តាសំខាន់ក្នុងការរចនា PCB ពហុស្រទាប់។ A តាមរយៈត្រូវបានផ្សំជាចម្បងនៃបីផ្នែក, មួយគឺជារន្ធ; មួយទៀតគឺជាផ្ទៃទ្រនាប់ជុំវិញរន្ធ។ និងទីបីគឺជាតំបន់ដាច់ស្រយាលនៃស្រទាប់ POWER ។ ដំណើរការនៃរន្ធតាមរយៈរន្ធគឺដើម្បីដាក់ស្រទាប់នៃលោហៈនៅលើផ្ទៃស៊ីឡាំងនៃជញ្ជាំងរន្ធតាមរយៈរន្ធដោយការទម្លាក់សារធាតុគីមីដើម្បីភ្ជាប់ foil ទង់ដែងដែលត្រូវការភ្ជាប់ទៅស្រទាប់កណ្តាលនិងផ្នែកខាងលើនិងខាងក្រោមនៃ រន្ធតាមរយៈត្រូវបានបង្កើតឡើងជាបន្ទះធម្មតា រូបរាងអាចត្រូវបានភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់ជាមួយបន្ទាត់នៅផ្នែកខាងលើ និងខាងក្រោម ឬមិនភ្ជាប់។ Vias អាចដើរតួនាទីនៃការតភ្ជាប់អគ្គិសនី ជួសជុល ឬកំណត់ទីតាំងឧបករណ៍។

Vias ជាទូទៅត្រូវបានបែងចែកជាបីប្រភេទ៖ រន្ធពិការភ្នែក រន្ធកប់ និងតាមរយៈរន្ធ។

រន្ធពិការភ្នែកមានទីតាំងនៅលើផ្ទៃខាងលើ និងខាងក្រោមនៃបន្ទះសៀគ្វីដែលបានបោះពុម្ព និងមានជម្រៅជាក់លាក់។ ពួកវាត្រូវបានប្រើដើម្បីភ្ជាប់ខ្សែផ្ទៃ និងខ្សែបន្ទាត់ខាងក្នុង។ ជម្រៅនៃរន្ធនិងអង្កត់ផ្ចិតនៃរន្ធជាធម្មតាមិនលើសពីសមាមាត្រជាក់លាក់មួយ។

រន្ធកប់ សំដៅលើរន្ធតភ្ជាប់ដែលមានទីតាំងនៅស្រទាប់ខាងក្នុងនៃបន្ទះសៀគ្វីដែលបានបោះពុម្ព ដែលមិនលាតសន្ធឹងដល់ផ្ទៃនៃបន្ទះសៀគ្វី។

វីសខ្វាក់ និងរន្ធដែលកប់ មានទីតាំងនៅស្រទាប់ខាងក្នុងនៃបន្ទះសៀគ្វី ដែលត្រូវបានបញ្ចប់ដោយដំណើរការបង្កើតតាមរយៈរន្ធ មុនពេលដាក់ស្រទាប់ ហើយស្រទាប់ខាងក្នុងជាច្រើនអាចត្រួតលើគ្នាកំឡុងពេលបង្កើតបន្ទះសៀគ្វី។

តាមរយៈរន្ធដែលឆ្លងកាត់បន្ទះសៀគ្វីទាំងមូលអាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការភ្ជាប់ទំនាក់ទំនងខាងក្នុងឬជារន្ធដាក់ទីតាំងនៃធាតុផ្សំ។ ដោយសារតាមរយៈរន្ធមានភាពងាយស្រួលក្នុងការអនុវត្តក្នុងដំណើរការ និងតម្លៃទាប ជាទូទៅបន្ទះសៀគ្វីដែលបានបោះពុម្ពប្រើតាមរយៈរន្ធ។

2. ប៉ារ៉ាស៊ីត capacitance នៃ vias
តាមរយៈខ្លួនវាមានសមត្ថភាពប៉ារ៉ាស៊ីតដល់ដី។ ប្រសិនបើអង្កត់ផ្ចិតនៃរន្ធដាច់ស្រយាលនៅលើស្រទាប់ដីនៃច្រកគឺ D2 នោះអង្កត់ផ្ចិតនៃបន្ទះតាមរយៈគឺ D1 កម្រាស់នៃ PCB គឺ T និងថេរ dielectric នៃស្រទាប់ខាងក្រោមក្តារគឺεបន្ទាប់មក capacitance ប៉ារ៉ាស៊ីតនៃ ផ្លូវគឺស្រដៀងនឹង៖

C =1.41εTD1/(D2-D1)

ឥទ្ធិពលចម្បងនៃប៉ារ៉ាស៊ីត capacitance នៃតាមរយៈរន្ធនៅលើសៀគ្វីគឺដើម្បីពង្រីកពេលវេលាកើនឡើងនៃសញ្ញានិងកាត់បន្ថយល្បឿននៃសៀគ្វី។ តម្លៃ capacitance កាន់តែតូច ឥទ្ធិពលកាន់តែតូច។

3. Parasitic inductance of vias
តាមរយៈខ្លួនវាផ្ទាល់មានអាំងឌុចស្យុងប៉ារ៉ាស៊ីត។ នៅក្នុងការរចនានៃសៀគ្វីឌីជីថលដែលមានល្បឿនលឿន គ្រោះថ្នាក់ដែលបណ្តាលមកពីប៉ារ៉ាស៊ីតអាំងឌុចស្យុងនៃចរន្តគឺច្រើនតែធំជាងឥទ្ធិពលនៃប៉ារ៉ាស៊ីត capacitance ។ អាំងឌុចស្យុងស៊េរីប៉ារ៉ាស៊ីតនៃចរន្តនឹងធ្វើឱ្យមុខងាររបស់កុងទ័រឆ្លងកាត់ចុះខ្សោយ និងធ្វើឱ្យឥទ្ធិពលតម្រងនៃប្រព័ន្ធថាមពលទាំងមូលចុះខ្សោយ។ ប្រសិនបើ L សំដៅទៅលើអាំងឌុចទ័នៃចរន្ត នោះ h គឺជាប្រវែងនៃរន្ធ ហើយ d គឺជាអង្កត់ផ្ចិតនៃរន្ធកណ្តាល អាំងឌុចទ័រប៉ារ៉ាស៊ីតនៃតាមរយៈគឺស្រដៀងនឹង៖

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

វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីរូបមន្តដែលអង្កត់ផ្ចិតនៃឆ្លងកាត់មានឥទ្ធិពលតិចតួចលើអាំងឌុចស្យុងហើយប្រវែងនៃឆ្លងកាត់មានឥទ្ធិពលខ្លាំងបំផុតលើអាំងឌុចស្យុង។

4. មិនមែនតាមរយៈបច្ចេកវិទ្យា
ផ្លូវដែលមិនឆ្លងកាត់រួមមាន ផ្លូវខ្វាក់ និងតាមរយៈកប់។

នៅក្នុងការមិនតាមរយៈបច្ចេកវិទ្យា ការប្រើប្រាស់ blind vias និង buried vias អាចកាត់បន្ថយទំហំ និងគុណភាពនៃ PCB បានយ៉ាងច្រើន កាត់បន្ថយចំនួនស្រទាប់ ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពឆបគ្នានៃអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក បង្កើនលក្ខណៈនៃផលិតផលអេឡិចត្រូនិច កាត់បន្ថយការចំណាយ ហើយក៏ធ្វើអោយ ការរចនាការងារកាន់តែសាមញ្ញ និងលឿន។ នៅក្នុងការរចនានិងដំណើរការ PCB ប្រពៃណីតាមរយៈរន្ធអាចនាំមកនូវបញ្ហាជាច្រើន។ ទីមួយ ពួកវាកាន់កាប់ទំហំដ៏មានប្រសិទ្ធិភាព ហើយទីពីរ មួយចំនួនធំនៃរន្ធត្រូវបានខ្ចប់យ៉ាងក្រាស់នៅក្នុងកន្លែងតែមួយ ដែលបង្កើតជាឧបសគ្គដ៏ធំដល់ខ្សែភ្លើងស្រទាប់ខាងក្នុងនៃ PCB ពហុស្រទាប់។ ទាំងនេះតាមរយៈរន្ធកាន់កាប់កន្លែងដែលត្រូវការសម្រាប់ខ្សែភ្លើង ហើយពួកវាឆ្លងកាត់ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល និងដីយ៉ាងខ្លាំងក្លា។ ផ្ទៃនៃស្រទាប់លួសក៏នឹងបំផ្លាញលក្ខណៈ impedance នៃស្រទាប់ខ្សែដីថាមពល និងធ្វើឱ្យស្រទាប់ខ្សែដីថាមពលមិនមានប្រសិទ្ធភាព។ ហើយវិធីសាស្រ្តមេកានិចធម្មតានៃការខួងនឹងមាន 20 ដងនៃបន្ទុកការងារនៃបច្ចេកវិទ្យាមិនឆ្លងកាត់រន្ធ។

នៅក្នុងការរចនា PCB ទោះបីជាទំហំនៃបន្ទះនិងបន្ទះបានថយចុះជាលំដាប់ក៏ដោយប្រសិនបើកម្រាស់នៃស្រទាប់ក្តារមិនត្រូវបានកាត់បន្ថយសមាមាត្រសមាមាត្រនៃរន្ធឆ្លងកាត់នឹងកើនឡើងហើយការកើនឡើងនៃសមាមាត្រនៃរន្ធឆ្លងកាត់នឹងកាត់បន្ថយ។ ភាពជឿជាក់។ ជាមួយនឹងភាពចាស់ទុំនៃបច្ចេកវិទ្យាខួងឡាស៊ែរកម្រិតខ្ពស់ និងបច្ចេកវិជ្ជា etching dry plasma វាអាចអនុវត្តរន្ធពិការភ្នែកតូចៗដែលមិនជ្រាបចូល និងរន្ធកប់តូចៗបាន។ ប្រសិនបើអង្កត់ផ្ចិតនៃរន្ធដែលមិនជ្រាបចូលទាំងនេះគឺ 0.3mm នោះប៉ារ៉ាម៉ែត្រប៉ារ៉ាស៊ីតនឹងមានប្រហែល 1/10 នៃរន្ធធម្មតាដើម ដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពជឿជាក់នៃ PCB ។

ដោយសារបច្ចេកវិទ្យាមិនឆ្លងកាត់ វាមានច្រកធំៗមួយចំនួននៅលើ PCB ដែលអាចផ្តល់កន្លែងទំនេរច្រើនសម្រាប់ដាន។ ចន្លោះដែលនៅសេសសល់អាចប្រើសម្រាប់គោលបំណងការពារតំបន់ធំ ដើម្បីកែលម្អដំណើរការ EMI/RFI ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ កន្លែងទំនេរច្រើនទៀតក៏អាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់ស្រទាប់ខាងក្នុងដើម្បីការពារផ្នែកខ្លះនៃឧបករណ៍ និងខ្សែបណ្តាញសំខាន់ៗ ដើម្បីឱ្យវាមានដំណើរការអគ្គិសនីល្អបំផុត។ ការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍មិនឆ្លងកាត់ធ្វើឱ្យវាកាន់តែងាយស្រួលក្នុងការបញ្ចេញម្ជុលឧបករណ៍ ធ្វើឱ្យវាងាយស្រួលក្នុងការបញ្ជូនឧបករណ៍ម្ជុលដែលមានដង់ស៊ីតេខ្ពស់ (ដូចជាឧបករណ៍វេចខ្ចប់ BGA) កាត់បន្ថយប្រវែងខ្សែភ្លើង និងបំពេញតាមតម្រូវការពេលវេលានៃសៀគ្វីល្បឿនលឿន។ .

5. តាមរយៈការជ្រើសរើសនៅក្នុង PCB ធម្មតា។
នៅក្នុងការរចនា PCB ធម្មតា capacitance parasitic និង parasitic inductance នៃ via មានឥទ្ធិពលតិចតួចលើការរចនា PCB ។ សម្រាប់ការរចនា PCB ស្រទាប់ 1-4, 0.36mm/0.61mm/1.02mm (drilled hole/pad/POWER area isolation area is generally selected) ) Vias គឺល្អជាង។ សម្រាប់ខ្សែសញ្ញាដែលមានតម្រូវការពិសេស (ដូចជាខ្សែថាមពល ខ្សែដី ខ្សែនាឡិកា។

6. តាមរយៈការរចនានៅក្នុង PCB ល្បឿនលឿន
តាមរយៈការវិភាគខាងលើនៃលក្ខណៈប៉ារ៉ាស៊ីតរបស់ vias យើងអាចឃើញថានៅក្នុងការរចនា PCB ដែលមានល្បឿនលឿន ហាក់បីដូចជាសាមញ្ញជាញឹកញាប់នាំមកនូវផលប៉ះពាល់អវិជ្ជមានយ៉ាងខ្លាំងដល់ការរចនាសៀគ្វី។ ដើម្បីកាត់បន្ថយផលប៉ះពាល់អវិជ្ជមានដែលបណ្តាលមកពីឥទ្ធិពលប៉ារ៉ាស៊ីតនៃវីយូស អាចធ្វើដូចខាងក្រោមក្នុងការរចនា៖

(1) ជ្រើសរើសទំហំសមរម្យ។ សម្រាប់ការរចនា PCB ដង់ស៊ីតេទូទៅពហុស្រទាប់ វាជាការប្រសើរក្នុងការប្រើ 0.25mm/0.51mm/0.91mm (រន្ធខួង/បន្ទះ/តំបន់ដាច់ពីគ្នា POWER) តាមរយៈ។ សម្រាប់ PCBs ដង់ស៊ីតេខ្ពស់មួយចំនួន 0.20mm/0.46 ក៏អាចប្រើបាន mm/0.86mm vias អ្នកក៏អាចសាកល្បងមិនតាមរយៈតាមរយៈ។ សម្រាប់ថាមពល ឬផ្លូវដី អ្នកអាចពិចារណាប្រើទំហំធំជាងនេះ ដើម្បីកាត់បន្ថយឧបសគ្គ។

(2) តំបន់ដាច់ស្រយាល POWER កាន់តែធំ កាន់តែល្អ ដោយពិចារណាលើដង់ស៊ីតេតាមរយៈ PCB ជាទូទៅ D1=D2 0.41;

(3) ព្យាយាមមិនផ្លាស់ប្តូរស្រទាប់នៃដានសញ្ញានៅលើ PCB ដែលមានន័យថាកាត់បន្ថយការឆ្លងកាត់។

(4) ការប្រើប្រាស់ PCB ស្តើងជាងនេះគឺអំណោយផលដល់ការកាត់បន្ថយប៉ារ៉ាម៉ែត្រប៉ារ៉ាស៊ីតពីរនៃតាមរយៈ;

(5) ម្ជុលថាមពល និងដីគួរតែត្រូវបានធ្វើឡើងតាមរយៈរន្ធនៅក្បែរនោះ។ ការនាំមុខខ្លីរវាងរន្ធតាមរយៈរន្ធនិងម្ជុលកាន់តែល្អព្រោះវានឹងបង្កើនអាំងឌុចស្យុង។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះ ថាមពល និងដីនាំមុខគួរតែក្រាស់តាមដែលអាចធ្វើទៅបាន ដើម្បីកាត់បន្ថយការរារាំង។

(6) ដាក់ខ្សែដីមួយចំនួននៅជិតច្រកនៃស្រទាប់សញ្ញា ដើម្បីផ្តល់រង្វិលជុំចម្ងាយខ្លីសម្រាប់សញ្ញា។

ជាការពិតណាស់បញ្ហាជាក់លាក់ចាំបាច់ត្រូវធ្វើការវិភាគលម្អិតនៅពេលរចនា។ ដោយគិតគូរទាំងតម្លៃ និងគុណភាពសញ្ញាយ៉ាងទូលំទូលាយ នៅក្នុងការរចនា PCB ល្បឿនលឿន អ្នករចនាតែងតែសង្ឃឹមថា រន្ធតាមរន្ធតូចជាងនេះ កាន់តែល្អ ដើម្បីឱ្យទំហំខ្សែភ្លើងអាចនៅសល់នៅលើក្តារ។ លើសពីនេះ រន្ធដែលតូចជាងនោះ សមត្ថភាពប៉ារ៉ាស៊ីតតូចជាង ភាពស័ក្តិសមសម្រាប់សៀគ្វីដែលមានល្បឿនលឿន។ នៅក្នុងការរចនា PCB ដង់ស៊ីតេខ្ពស់ ការប្រើប្រាស់មិនឆ្លងកាត់ និងការកាត់បន្ថយទំហំនៃ vias បាននាំមកនូវការកើនឡើងនៃថ្លៃដើម ហើយទំហំរបស់ vias មិនអាចកាត់បន្ថយដោយគ្មានកំណត់បានទេ។ វាត្រូវបានរងផលប៉ះពាល់ដោយដំណើរការខួងនិង electroplating របស់អ្នកផលិត PCB ។ ដែនកំណត់បច្ចេកទេសគួរតែត្រូវបានផ្តល់ការពិចារណាប្រកបដោយតុល្យភាពនៅក្នុងការរចនានៃ PCBs ល្បឿនលឿន។