ຫນຶ່ງ ແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານຂອງການເຈາະຮູ

ຜ່ານຮູ (VIA) ແມ່ນພາກສ່ວນ ໜຶ່ງ ທີ່ ສຳ ຄັນຂອງ PCB ຫຼາຍຊັ້ນ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງການເຈາະຮູປົກກະຕິແລ້ວກວມເອົາ 30% ຫາ 40% ຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການເຮັດກະດານ PCB. ເວົ້າງ່າຍ, ທຸກ hole ຮູຢູ່ໃນ PCB ສາມາດຖືກເອີ້ນວ່າເປັນຮູຜ່ານ. ໃນແງ່ຂອງ ໜ້າ ທີ່, ຂຸມສາມາດແບ່ງອອກເປັນສອງປະເພດ: ອັນ ໜຶ່ງ ແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບການເຊື່ອມຕໍ່ໄຟຟ້າລະຫວ່າງຊັ້ນ; ອີກອັນ ໜຶ່ງ ແມ່ນໃຊ້ ສຳ ລັບການຕິດຕັ້ງຫຼື ຕຳ ແໜ່ງ ອຸປະກອນ. ໃນແງ່ຂອງຂະບວນການ, ໂດຍທົ່ວໄປຮູເຫຼົ່ານີ້ແບ່ງອອກເປັນສາມປະເພດ, ຄື: ຕາບອດຜ່ານ, viaັງຜ່ານແລະຜ່ານທາງ. ຂຸມຕາບອດຕັ້ງຢູ່ເທິງພື້ນຜິວດ້ານເທິງແລະລຸ່ມຂອງແຜ່ນປ້າຍວົງກົມພິມແລະມີຄວາມເລິກສະເພາະສໍາລັບການເຊື່ອມຕໍ່ວົງຈອນພື້ນຜິວກັບວົງຈອນພາຍໃນລຸ່ມນີ້. ຄວາມເລິກຂອງຮູປົກກະຕິແລ້ວບໍ່ເກີນອັດຕາສ່ວນທີ່ແນ່ນອນ (ຮູຮັບແສງ). ຂຸມiedັງສົບເປັນຮູເຊື່ອມຕໍ່ຢູ່ໃນຊັ້ນໃນຂອງແຜງວົງຈອນພິມທີ່ບໍ່ໄດ້ຂະຫຍາຍອອກໄປຫາຜິວຂອງແຜງວົງຈອນທີ່ພິມອອກ. ຮູທັງສອງປະເພດແມ່ນຕັ້ງຢູ່ໃນຊັ້ນໃນຂອງແຜງວົງຈອນ, ເຊິ່ງໄດ້ສໍາເລັດໂດຍຂັ້ນຕອນການເຈາະຮູກ່ອນການເຄືອບ, ແລະຊັ້ນໃນຫຼາຍຊັ້ນອາດຈະຊ້ອນກັນໃນລະຫວ່າງການສ້າງຮູຜ່ານຮູ. ປະເພດທີສາມ, ເອີ້ນວ່າຜ່ານຮູ, ແລ່ນຜ່ານແຜງວົງຈອນທັງandົດແລະສາມາດໃຊ້ສໍາລັບການເຊື່ອມຕໍ່ພາຍໃນຫຼືເປັນບ່ອນຕິດຕັ້ງແລະຊອກຫາຮູສໍາລັບສ່ວນປະກອບຕ່າງ. ເນື່ອງຈາກວ່າຮູຜ່ານແມ່ນງ່າຍຕໍ່ການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດໃນຂະບວນການ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ ຳ ກວ່າ, ສະນັ້ນແຜງວົງຈອນທີ່ພິມອອກເກືອບທັງareົດແມ່ນໃຊ້ມັນ, ແທນທີ່ຈະເປັນສອງປະເພດຜ່ານຮູ. ສິ່ງຕໍ່ໄປນີ້ຜ່ານຮູ, ໂດຍບໍ່ມີການອະທິບາຍພິເສດ, ຈະຖືກພິຈາລະນາວ່າເປັນຜ່ານຮູ.

PCB ຜ່ານແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານຂອງຮູແລະຜ່ານການແນະນໍາວິທີການຂຸມ

ຈາກມຸມມອງຂອງການອອກແບບ, ຮູຜ່ານສ່ວນໃຫຍ່ປະກອບດ້ວຍສອງພາກສ່ວນ, ສ່ວນ ໜຶ່ງ ແມ່ນຮູເຈາະຢູ່ເຄິ່ງກາງ, ແລະອີກອັນ ໜຶ່ງ ແມ່ນພື້ນທີ່ຮອງອ້ອມຮອບຂຸມເຈາະ. ຂະ ໜາດ ຂອງສອງພາກສ່ວນນີ້ ກຳ ນົດຂະ ໜາດ ຂອງຮູຜ່ານ. ແນ່ນອນ, ໃນການອອກແບບ PCB ທີ່ມີຄວາມໄວສູງ, ມີຄວາມ ໜາ ແໜ້ນ ສູງ, ຜູ້ອອກແບບຕ້ອງການໃຫ້ຮູນ້ອຍສະເasີເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, ຕົວຢ່າງນີ້ສາມາດປະໃຫ້ມີຊ່ອງວ່າງສາຍໄຟຫຼາຍຂຶ້ນ, ນອກຈາກນັ້ນ, ຮູນ້ອຍກວ່າ, ຄວາມສາມາດຂອງກາownາກຂອງຕົວມັນເອງກໍ່ນ້ອຍກວ່າ, ຫຼາຍ ເsuitableາະສົມກັບວົງຈອນຄວາມໄວສູງ. ແຕ່ການຫຼຸດຂະ ໜາດ ຂຸມໃນເວລາດຽວກັນເຮັດໃຫ້ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍເພີ່ມຂຶ້ນ, ແລະຂະ ໜາດ ຂອງຂຸມບໍ່ສາມາດຫຼຸດລົງໄດ້ໂດຍບໍ່ມີຂີດຈໍາກັດ, ມັນຖືກຈໍາກັດໂດຍການເຈາະ (ເຈາະ) ແລະການຊຸບ (ຊຸບ) ແລະເຕັກໂນໂລຍີອື່ນ:: ຮູນ້ອຍກວ່າ, ເວລາມັນໃຊ້ເວລາໃນການເຈາະດົນກວ່າ, ມັນງ່າຍກວ່າທີ່ຈະຫັນເຫຈາກຕໍາ ແໜ່ງ ສູນ; ເມື່ອຄວາມເລິກຂອງຂຸມມີຫຼາຍກ່ວາເສັ້ນຜ່າກາງຂອງຮູ 6 ເທົ່າ, ມັນເປັນໄປບໍ່ໄດ້ທີ່ຈະຮັບປະກັນການຊຸບທອງແດງທີ່ເປັນເອກະພາບຂອງholeາຮູ. ຕົວຢ່າງ, ຖ້າຄວາມ ໜາ (ຄວາມເລິກຜ່ານຮູ) ຂອງແຜ່ນ PCB ປົກກະຕິ 6 ຊັ້ນແມ່ນ 50Mil, ຈາກນັ້ນເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂຸມຂັ້ນຕ່ ຳ ສຸດທີ່ຜູ້ຜະລິດ PCB ສາມາດສະ ໜອງ ໄດ້ແມ່ນ 8Mil. ດ້ວຍການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຍີເຈາະເລເຊີ, ຂະ ໜາດ ຂອງການເຈາະຍັງສາມາດນ້ອຍລົງແລະນ້ອຍລົງໄດ້. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ເສັ້ນຜ່າກາງຂອງຮູແມ່ນນ້ອຍກວ່າຫຼືເທົ່າກັບ 6Mils, ພວກເຮົາເອີ້ນມັນວ່າຮູນ້ອຍ. ຂຸມຂະ ໜາດ ນ້ອຍມັກຖືກໃຊ້ໃນການອອກແບບ HDI (ໂຄງສ້າງການເຊື່ອມຕໍ່ຄວາມ ໜາ ແໜ້ນ ສູງ). ເທັກໂນໂລຍີ Microhole ອະນຸຍາດໃຫ້ຕີຮູໂດຍກົງໃສ່ແຜ່ນຮອງ (VIA-in-pad), ເຊິ່ງຊ່ວຍປັບປຸງປະສິດທິພາບການເຮັດວຽກຂອງວົງຈອນແລະປະຫຍັດພື້ນທີ່ສາຍໄຟຫຼາຍ.

ຮູຜ່ານຮູຢູ່ໃນສາຍສົ່ງແມ່ນຈຸດຢຸດພັກຂອງຄວາມບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງຂອງການຂັດຂວາງ, ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການສະທ້ອນຂອງສັນຍານ. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ຄວາມຕ້ານທານທີ່ທຽບເທົ່າຂອງຮູຜ່ານແມ່ນປະມານ 12% ຕໍ່າກ່ວາສາຍສົ່ງ. ຕົວຢ່າງ, ຄວາມຕ້ານທານຂອງສາຍສົ່ງ 50ohm ຈະຫຼຸດລົງ 6 ohm ເມື່ອມັນຜ່ານຮູຜ່ານ (ສະເພາະແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບຂະ ໜາດ ຂອງຮູຜ່ານແລະຄວາມ ໜາ ຂອງແຜ່ນ, ແຕ່ບໍ່ແມ່ນການຫຼຸດລົງຢ່າງແທ້ຈິງ). ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ການສະທ້ອນທີ່ເກີດຈາກຄວາມບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງຂອງຄວາມຕ້ານທານຜ່ານຮູແມ່ນຕົວຈິງນ້ອຍຫຼາຍ, ແລະຄ່າສໍາປະສິດການສະທ້ອນຂອງມັນແມ່ນພຽງແຕ່: (44-50)/(44+50) = 0.06. ບັນຫາທີ່ເກີດຈາກຂຸມແມ່ນສຸມໃສ່ອິດທິພົນຂອງຄວາມສາມາດແລະຄວາມຖີ່ຂອງການແຜ່ກະຈາຍຂອງແມ່ກາາກ.

ຄວາມສາມາດຂອງແມ່ກາາກແລະການຊັກນໍາຜ່ານຮູ

ຄວາມສາມາດ stray ຂອງແມ່ກາexistsາກມີຢູ່ໃນຂຸມນັ້ນເອງ. ຖ້າເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງເຂດຕໍ່ຕ້ານການເຊື່ອມໂລຫະຂອງຮູຢູ່ເທິງຊັ້ນວາງແມ່ນ D2, ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງແຜ່ນເຊື່ອມແມ່ນ D1, ຄວາມ ໜາ ຂອງແຜງ PCB ແມ່ນ T, ແລະຄວາມຄົງທີ່ຂອງກໍາບັງໄຟຟ້າຂອງຊັ້ນຍ່ອຍແມ່ນε, ຄວາມສາມາດຂອງກາofາກຂອງ ຂຸມແມ່ນປະມານ C = 1.41εTD1/ (D2-D1).

ຜົນກະທົບຫຼັກຂອງຄວາມສາມາດຂອງກາonາກໃນວົງຈອນແມ່ນການຍືດເວລາການເພີ່ມສັນຍານແລະຫຼຸດຄວາມໄວຂອງວົງຈອນ. ຍົກຕົວຢ່າງ, ສຳ ລັບຄະນະ PCB ທີ່ມີຄວາມ ໜາ 50Mil, ຖ້າເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງແຜ່ນຜ່ານຮູແມ່ນ 20Mil (ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງຂຸມເຈາະແມ່ນ 10Mils) ແລະເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງຂົ້ວ solder ແມ່ນ 40Mil, ພວກເຮົາສາມາດຄາດຄະເນຄວາມສາມາດຂອງກາofາກຂອງ ຜ່ານຮູໂດຍສູດຂ້າງເທິງ: C = 1.41 × 4.4 × 0.050 × 0.020/ (0.040-0.020) = 0.31pF ການປ່ຽນແປງເວລາເພີ່ມຂຶ້ນທີ່ເກີດຈາກຄວາມສາມາດແມ່ນປະມານດັ່ງນີ້: T10-90 = 2.2c (Z0/2) = 2.2 × 0.31x (50/2) = 17.05ps ຈາກຄ່າເຫຼົ່ານີ້, ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າເຖິງແມ່ນວ່າຜົນກະທົບຂອງການຊັກຊ້າທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນແລະການຊ້າລົງທີ່ເກີດຈາກຄວາມສາມາດຂອງກາofາກຂອງຕົວດຽວຜ່ານ- ຮູບໍ່ຊັດເຈນຫຼາຍ, ຖ້າໃຊ້ຮູຜ່ານສໍາລັບການສະຫຼັບລະຫວ່າງຊັ້ນຫຼາຍເທື່ອ, ຈະໃຊ້ຮູຜ່ານຫຼາຍຮູ. ຈົ່ງລະມັດລະວັງໃນການອອກແບບຂອງເຈົ້າ. ໃນການອອກແບບພາກປະຕິບັດ, ຄວາມສາມາດຂອງກາcanາກສາມາດຫຼຸດລົງໄດ້ໂດຍການເພີ່ມໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງຂຸມແລະເຂດວາງແຜ່ນທອງແດງ (ຕ້ານແຜ່ນຮອງ) ຫຼືໂດຍການຫຼຸດເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງແຜ່ນຮອງລົງ. ໃນການອອກແບບວົງຈອນດິຈິຕອລຄວາມໄວສູງ, ການຫນຽວຂອງກາາກຂອງຮູຜ່ານແມ່ນອັນຕະລາຍຫຼາຍກ່ວາຄວາມສາມາດຂອງກາາກ. ຕົວປະກອບຊຸດແມ່ກາາກຂອງມັນຈະເຮັດໃຫ້ການປະກອບສ່ວນຂອງຄວາມສາມາດຂ້າມຜ່ານຫຼຸດລົງແລະຫຼຸດປະສິດທິພາບການກັ່ນຕອງຂອງລະບົບໄຟຟ້າທັງົດ. ພວກເຮົາພຽງແຕ່ສາມາດຄິດໄລ່ການປະກົດຕົວຂອງແມ່ກາofາກຂອງການປະມານຜ່ານຮູໂດຍໃຊ້ສູດປະສົມປະສານຕໍ່ໄປນີ້: L = 5.08h [ln (4h/d) +1]

ບ່ອນທີ່ L toາຍເຖິງການ ນຳ ເຂົ້າຂອງຮູ, H ແມ່ນຄວາມຍາວຂອງຮູ, ແລະ D ແມ່ນເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງຮູກາງ. ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ຈາກສົມຜົນວ່າເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງຂຸມມີອິດທິພົນພຽງເລັກນ້ອຍຕໍ່ກັບການ ໜ່ຽວ ນໍາ, ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຍາວຂອງຮູມີອິດທິພົນຫຼາຍທີ່ສຸດຕໍ່ການ ໜ່ຽວ ນໍາ. ຍັງໃຊ້ຕົວຢ່າງຂ້າງເທິງ, ການ ໜ່ຽວ ນໍາອອກຈາກຮູສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ຄື:

L = 5.08 × 0.050 [ln (4 × 0.050/0.010) +1] = 1.015nh ຖ້າເວລາສັນຍານເພີ່ມຂຶ້ນເປັນ 1ns, ຂະ ໜາດ ຄວາມຕ້ານທານທຽບເທົ່າຄື: XL = πL/T10-90 = 3.19. ຄວາມຕ້ານທານນີ້ບໍ່ສາມາດຖືກລະເລີຍໃນການມີກະແສຄວາມຖີ່ສູງ. ໂດຍສະເພາະ, ຕົວເກັບປະຈຸບັນທາງຜ່ານຈະຕ້ອງຜ່ານສອງຮູເພື່ອເຊື່ອມຕໍ່ຊັ້ນການສະ ໜອງ ເຂົ້າກັບການສ້າງ, ສະນັ້ນຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ແມ່ກາinາກຂອງແມ່ກາlingາກເພີ່ມຂຶ້ນເປັນສອງເທົ່າ.

ສາມ, ວິທີໃຊ້ຮູ

ຜ່ານການວິເຄາະຂ້າງເທິງກ່ຽວກັບລັກສະນະກາາກຂອງຮູຜ່ານຮູ, ພວກເຮົາສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າໃນການອອກແບບ PCB ຄວາມໄວສູງ, ການຜ່ານຮູງ່າຍ simple ທີ່ເບິ່ງຄືວ່າງ່າຍ often ມັກຈະນໍາຜົນກະທົບທາງລົບອັນໃຫຍ່ມາສູ່ການອອກແບບວົງຈອນ. ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບທາງລົບຂອງຜົນກະທົບກາofາກຂອງຂຸມ, ພວກເຮົາສາມາດພະຍາຍາມເຮັດດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້ໃນການອອກແບບ:

1. ພິຈາລະນາຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະຄຸນນະພາບຂອງສັນຍານ, ໄດ້ເລືອກຂະ ໜາດ ຮູທີ່ເreasonableາະສົມ. ຖ້າຈໍາເປັນ, ພິຈາລະນາໃຊ້ຮູຂະ ໜາດ ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຕົວຢ່າງ, ສໍາລັບສາຍໄຟຟ້າຫຼືສາຍດິນ, ພິຈາລະນາໃຊ້ຂະ ໜາດ ທີ່ໃຫຍ່ກວ່າເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ານທານ, ແລະສໍາລັບການຕໍ່ສາຍສັນຍານ, ໃຫ້ໃຊ້ຮູນ້ອຍກວ່າ. ແນ່ນອນ, ເມື່ອຂະ ໜາດ ຂອງຮູຫຼຸດລົງ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ສອດຄ້ອງກັນຈະເພີ່ມຂື້ນ.

2. ສອງສູດທີ່ໄດ້ປຶກສາຫາລືຂ້າງເທິງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການໃຊ້ແຜ່ນ PCB ບາງລົງຈະຊ່ວຍຫຼຸດພາຣາມິເຕີສອງຕົວຂອງການເຈາະຮູ.

3. ການຕໍ່ສາຍສັນຍານຢູ່ເທິງກະດານ PCB ບໍ່ຄວນປ່ຽນຊັ້ນເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, ນັ້ນຄື, ຢ່າໃຊ້ຮູທີ່ບໍ່ຈໍາເປັນເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້.

4. ເຂັມທິດຂອງການສະ ໜອງ ພະລັງງານແລະພື້ນດິນຄວນຈະຖືກເຈາະຢູ່ໃນຮູທີ່ໃກ້ທີ່ສຸດ, ແລະການ ນຳ ລະຫວ່າງຂຸມແລະເຂັມຄວນສັ້ນທີ່ສຸດເທົ່າທີ່ຈະເປັນໄປໄດ້. ຮູຜ່ານຫຼາຍຮູສາມາດໄດ້ຮັບການພິຈາລະນາຂະ ໜານ ກັນເພື່ອຫຼຸດຄວາມຖີ່ຂອງການທຽບເທົ່າ.

5. ຂຸມພື້ນດິນ ຈຳ ນວນ ໜຶ່ງ ຖືກວາງຢູ່ໃກ້ກັບຮູຂອງການວາງສັນຍານເພື່ອໃຫ້ວົງຈອນທີ່ໃກ້ທີ່ສຸດ ສຳ ລັບສັນຍານ. ແມ້ກະທັ້ງເຈົ້າສາມາດໃສ່ຮູພື້ນດິນພິເສດຫຼາຍ on ອັນໃສ່ກັບ PCB. ແນ່ນອນ, ເຈົ້າຕ້ອງມີຄວາມຍືດຍຸ່ນໃນການອອກແບບຂອງເຈົ້າ. ຮູບແບບຮູຜ່ານການສົນທະນາຂ້າງເທິງແມ່ນສະຖານະການທີ່ມີແຜ່ນຮອງຢູ່ໃນແຕ່ລະຊັ້ນ. ບາງຄັ້ງ, ພວກເຮົາສາມາດຫຼຸດຫຼືແມ້ກະທັ້ງເອົາແຜ່ນຮອງໃນບາງຊັ້ນອອກ. ໂດຍສະເພາະໃນກໍລະນີທີ່ຄວາມ ໜາ ແໜ້ນ ຂອງຂຸມມີຂະ ໜາດ ໃຫຍ່ຫຼາຍ, ມັນອາດຈະນໍາໄປສູ່ການສ້າງຮ່ອງວົງຈອນທີ່ຕັດອອກຢູ່ໃນຊັ້ນທອງແດງ, ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາດັ່ງກ່າວນອກຈາກການຍ້າຍທີ່ຕັ້ງຂອງຂຸມ, ພວກເຮົາຍັງສາມາດພິຈາລະນາຂຸມໄດ້ ຢູ່ໃນຊັ້ນທອງແດງເພື່ອຫຼຸດຂະ ໜາດ ຂອງແຜ່ນຮອງ.

6. ສຳ ລັບແຜງ PCB ຄວາມໄວສູງທີ່ມີຄວາມ ໜາ ແໜ້ນ ສູງກວ່າ, ສາມາດພິຈາລະນາຮູຂະ ໜາດ ນ້ອຍໄດ້.