бир Перфорация жөнүндө негизги түшүнүк

Тешик аркылуу (VIA) анын маанилүү бөлүгү Көп кабаттуу PCB, жана бургулоо тешиктеринин баасы адатта ПХБ тактасын жасоонун наркынын 30% дан 40% га чейинкисин түзөт. Жөнөкөй сөз менен айтканда, ПХБдагы ар бир тешикти өтмө тешик деп атоого болот. Функциясы боюнча тешикти эки категорияга бөлүүгө болот: бири катмарлар ортосундагы электрдик байланыш үчүн колдонулат; Экинчиси түзмөктү бекитүү же позициялоо үчүн колдонулат. Процесске келсек, бул тешиктер жалпысынан үч категорияга бөлүнөт, тактап айтканда, сокур, көмүлгөн жана аркылуу көмүлгөн. Сокур тешиктер PRINTED платасынын үстүнкү жана астыңкы беттеринде жайгашкан жана үстүңкү схеманы төмөнкү ички схемага туташтыруу үчүн белгилүү бир тереңдикке ээ. Тешиктердин тереңдиги, адатта, белгилүү бир катыштан ашпайт (диафрагма). Көмүлгөн тешиктер – басылган платанын ички бетиндеги басылган схеманын бетине жайылбаган туташуу тешиктери. Тешиктердин эки түрү ламинациядан мурун тешик аркылуу калыптоо процесси менен бүткөн схеманын ички катмарында жайгашкан жана тешиктин пайда болушу учурунда бир нече ички катмарлар бири-бирине жабышып калышы мүмкүн. Үчүнчү түрү тешиктер деп аталат, бүтүндөй схеманы аралап өтөт жана ички байланыштар үчүн же тетиктерди орнотуу жана жайгаштыруу үчүн колдонулушу мүмкүн. Өткөөл тешикти процессте ишке ашыруу оңой болгондуктан, баасы төмөн, андыктан тешиктин башка эки түрүнө караганда, көпчүлүк басма схемалары колдонулат. Өзгөчө түшүндүрмөсү жок тешиктер аркылуу өткөрүлүүчү нерселер тешиктер аркылуу каралат.

PCB тешик аркылуу негизги түшүнүк жана тешик ыкмасын киргизүү аркылуу

Дизайн көз карашынан алганда, тешик негизинен эки бөлүктөн турат, бири ортодогу бургулоочу тешик, экинчиси бургулоо тешикинин айланасындагы аянтча. Бул эки бөлүктүн өлчөмү тешиктин көлөмүн аныктайт. Албетте, жогорку ылдамдыктагы, жогорку тыгыздыктагы ПХБнын дизайнында, дизайнер дайыма тешикти мүмкүн болушунча кичине каалайт, бул үлгү дагы зымдуу мейкиндикти таштап кетиши мүмкүн, андан тышкары, тешик кичине, өзүнүн паразиттик сыйымдуулугу кичирээк, көбүрөөк жогорку ылдамдыктагы схемага ылайыктуу. Бирок тешиктин өлчөмүн азайтуу ошол эле учурда чыгымдын өсүшүнө алып келет жана тешиктин өлчөмүн чексиз азайтуу мүмкүн эмес, ал бургулоо (бургулоо) жана каптоо (каптоо) жана башка технологиялар менен чектелген: тешик канчалык кичине болсо, бургулоо үчүн канча убакыт талап кылынса, борбордун абалынан четтөө ошончолук жеңил болот; Тешиктин тереңдиги тешиктин диаметринен 6 эсе көп болгондо, тешик дубалдын бирдей жез капталышына кепилдик берүү мүмкүн эмес. Мисалы, кадимки 6-кабаттуу ПХБ тактасынын калыңдыгы (тешиктен өтүүчү тереңдик) 50Mil болсо, анда PCB өндүрүүчүлөрү камсыздай турган тешиктин минималдуу диаметри 8Мил. Лазердик бургулоо технологиясынын өнүгүшү менен бургулоонун өлчөмү да кичине жана кичине болушу мүмкүн. Жалпысынан алганда, тешиктин диаметри 6Милден аз же барабар, биз аны микро тешик деп атайбыз. Микро тешикчелер көбүнчө HDI (жогорку тыгыздыктагы Interconnect структурасы) дизайнында колдонулат. Microhole технологиясы тешикти түздөн-түз аянтка (VIA-in-pad) сүзүүгө мүмкүндүк берет, бул схеманын иштешин бир топ жакшыртат жана зымдардын мейкиндигин үнөмдөйт.

Өткөрүүчү линиядагы тешик сигналдын чагылышын пайда кылган импеданстын үзгүлтүккө учуроо чекити болуп саналат. Жалпысынан алганда, тешиктин эквивалент импеданциясы электр берүү линиясына караганда болжол менен 12% төмөн. Мисалы, 50 Ом электр берүү чубалгысынын импедансы тешиктен өткөндө 6 омго азаят (спецификалуу тешиктин өлчөмүнө жана пластинанын калыңдыгына байланыштуу, бирок абсолюттук азайыш эмес). Бирок тешик аркылуу импеданстын үзгүлтүккө учурашынан келип чыккан чагылуу чындыгында өтө кичине жана анын чагылуу коэффициенти: (44-50)/(44+50) = 0.06. Тешиктен келип чыккан көйгөйлөр мите сыйымдуулуктун жана индуктивдүүлүктүн таасирине көбүрөөк багытталган.

Тешик аркылуу мителик сыйымдуулук жана индуктивдүүлүк

Паразиттик адашкан сыйымдуулук тешиктин өзүндө бар. Эгерде төшөө катмарындагы тешиктин ширетүүчү каршылык зонасынын диаметри D2 болсо, ширетүүчү аянттын диаметри D1, ПХБ тактасынын калыңдыгы Т, субстраттын диэлектрдик туруктуусу ε, паразиттик сыйымдуулугу тешик болжол менен C=1.41εTD1/ (D2-D1).

Паразиттик сыйымдуулуктун схемага тийгизген негизги таасири – бул сигналдын көтөрүлүү убактысын узартуу жана схеманын ылдамдыгын азайтуу. Мисалы, калыңдыгы 50 миллион болгон ПХБ тактасы үчүн, эгерде тешиктин диаметри 20 миллион болсо (скважинанын диаметри 10 миллион) жана ширетүүчү блоктун диаметри 40 миллион болсо, биз паразиттик сыйымдуулукту болжолдой алабыз. жогорудагы формула боюнча тешик: C = 1.41 × 4.4 × 0.050 × 0.020/ (0.040-0.020) = 0.31pF Сыйымдуулуктан улам пайда болгон убакыттын өзгөрүшү болжол менен төмөнкүдөй: T10-90= 2.2c (Z0/2) =2.2×0.31x (50/2) =17.05ps Бул маанилерден көрүнүп тургандай, кечигүүнүн жана жайлоонун жогорулашынын эффектиси бир жолдун мителик сыйымдуулугунан келип чыккан. тешик ачык эмес, эгер тешик бир нече жолу катмарларды алмаштыруу үчүн колдонулса, бир нече тешик колдонулат. Дизайныңызда этият болуңуз. Практикалык долбоордо мителик сыйымдуулукту тешик менен жез төшөө зонасы (анти-под) ортосундагы аралыкты көбөйтүү же төшөктүн диаметрин азайтуу жолу менен азайтса болот. Жогорку ылдамдыктагы санариптик схеманы долбоорлоодо тешиктин мите индуктивдүүлүгү мите сыйымдуулукка караганда көбүрөөк зыяндуу. Анын паразиттик катар индуктивдүүлүгү айланып өтүүчү сыйымдуулуктун салымын алсыратат жана бүтүндөй энергетикалык системанын чыпкалоо эффективдүүлүгүн төмөндөтөт. Төмөнкү эмпирикалык формуланы колдонуу менен тешик аркылуу жакындатуунун паразиттик индуктивдүүлүгүн жөн эле эсептей алабыз: L = 5.08с [ln (4h/d) +1]

Бул жерде L тешиктин индуктивдүүлүгүн билдирет, H – тешиктин узундугу, ал эми D – борбордук тешиктин диаметри. Теңдемеден көрүнүп тургандай, тешиктин диаметри индуктивдүүлүккө анча таасир этпейт, ал эми тешиктин узундугу индуктивдүүлүккө эң чоң таасир этет. Жогорудагы мисалды колдонуп, тешиктен чыккан индуктивдүүлүктү төмөнкүчө эсептесе болот:

L = 5.08 × 0.050 [ln (4 × 0.050/0.010) +1] = 1.015nh Эгерде сигналдын көтөрүлүү убактысы 1ns болсо, анда эквиваленттүү импеданс көлөмү: XL = πL/T10-90 = 3.19 ω. Бул импеданс жогорку жыштыктагы токтун катышуусунда этибарга алынбайт. Тактап айтканда, айланып өтүүчү конденсатор эки тешиктен өтүшү керек, бул камсыздоо катмарын формацияга туташтырат, ошону менен тешиктин паразиттик индуктивдүүлүгүн эки эсе көбөйтөт.

Үчүнчү, тешикти кантип колдонуу керек

Тешиктердин мите мүнөздөмөлөрүн жогорудагы талдоо аркылуу биз жогорку ылдамдыктагы PCB дизайнында жөнөкөй көрүнгөн тешиктер көбүнчө схеманын дизайнына чоң терс таасирлерди алып келерин көрө алабыз. Тешиктин паразиттик таасиринин терс таасирин азайтуу үчүн, долбоордо төмөнкүдөй аракет кылсак болот:

1. Баасын жана сигналдын сапатын эске алуу менен тешиктин акылга сыярлык өлчөмү тандалат. Зарыл болсо, ар кандай өлчөмдөгү тешиктерди колдонууну карап көрөлү. Мисалы, электр же жер кабелдери үчүн импедансты азайтуу үчүн чоңураак өлчөмдөрдү, ал эми сигнал зымдары үчүн кичине тешиктерди колдонуңуз. Албетте, тешиктин көлөмү азайган сайын, тиешелүү чыгым көбөйөт.

2. Жогоруда талкууланган эки формула жука ПХБ такталарын колдонуу тешиктердин эки паразиттик параметрлерин азайтууга жардам берерин көрсөтүп турат.

3. ПХБ тактасындагы сигнал зымдары мүмкүн болушунча катмарларды өзгөртпөшү керек, башкача айтканда, мүмкүн болушунча керексиз тешиктерди колдонбоңуз.

4. Энергия менен жердин төөнөгүчтөрү жакынкы тешикте тешилиши керек, тешик менен казыктын ортосундагы коргошун мүмкүн болушунча кыска болушу керек. Эквиваленттүү индуктивдүүлүктү азайтуу үчүн бир нече тешиктерди параллелдүү түрдө кароого болот.

5. Сигнал үчүн эң жакын циклди камсыз кылуу үчүн кээ бир жер тешиктери сигнал катмарынын тешиктерине жакын жайгаштырылат. Сиз ал тургай ПХБга көптөгөн кошумча жер тешиктерин сала аласыз. Албетте, дизайныңызда ийкемдүү болушуңуз керек. Жогоруда талкууланган тешик модели-бул ар бир катмардын төшөктөрү бар абал. Кээде, биз кээ бир катмардагы төшөмөлөрдү азайтып же ал тургай алып салабыз. Өзгөчө тешик тыгыздыгы абдан чоң болгон учурда, жез катмарында кесилген схеманын оюк пайда болушуна алып келиши мүмкүн, мындай маселени чечүү үчүн, тешиктин ордун жылдыруудан тышкары, биз тешикти да карап чыгабыз жаздыктын өлчөмүн азайтуу үчүн жез катмарында.

6. Тыгыздыгы жогору болгон PCB такталары үчүн микро тешиктер каралышы мүмкүн.