In ātrgaitas HDI PCB dizains, dizains ir svarīgs faktors. Tas sastāv no cauruma, paliktņa zonas ap caurumu un POWER slāņa izolācijas zonas, kuras parasti iedala trīs veidos: aklie caurumi, ierakti caurumi un caurumi. PCB projektēšanas procesā, analizējot caurumu parazitāro kapacitāti un parazitāro induktivitāti, ir apkopoti daži piesardzības pasākumi ātrgaitas PCB cauruļu projektēšanā.

Pašlaik ātrgaitas PCB dizains tiek plaši izmantots sakaros, datoros, grafikā un attēlu apstrādē un citās jomās. Visiem augsto tehnoloģiju pievienotās vērtības elektronisko izstrādājumu dizainiem ir tādas funkcijas kā zems enerģijas patēriņš, zems elektromagnētiskais starojums, augsta uzticamība, miniaturizācija un viegls svars. Lai sasniegtu iepriekš minētos mērķus, dizains ir svarīgs faktors ātrgaitas PCB projektēšanā.

1. Izmantojot
Via ir svarīgs faktors daudzslāņu PCB dizainā. Caurule galvenokārt sastāv no trim daļām, viena ir caurums; otrs ir paliktņa laukums ap caurumu; un trešais ir POWER slāņa izolācijas zona. Caurules izveides process ir metāla slāņa pārklāšana uz cauruma cauruma sienas cilindriskās virsmas ar ķīmisku nogulsnēšanos, lai savienotu vara foliju, kas jāsavieno ar vidējo slāni, un cauruma augšējo un apakšējo malu. caurumi ir izgatavoti parastos paliktņos. Formu var tieši savienot ar līnijām augšējā un apakšējā pusē vai arī nesavienot. Vias var pildīt elektrisko savienojumu, fiksācijas vai pozicionēšanas ierīču lomu.

Vias parasti tiek iedalītas trīs kategorijās: aklie caurumi, ierakti caurumi un caurumi.

Aklie caurumi atrodas iespiedshēmas plates augšējā un apakšējā virsmā, un tiem ir noteikts dziļums. Tos izmanto, lai savienotu virsmas līniju un apakšējo iekšējo līniju. Cauruma dziļums un urbuma diametrs parasti nepārsniedz noteiktu attiecību.

Ieraktais caurums attiecas uz savienojuma caurumu, kas atrodas iespiedshēmas plates iekšējā slānī, kas nesniedzas līdz shēmas plates virsmai.

Gan aklās, gan ieraktās caurumi atrodas shēmas plates iekšējā slānī, ko pirms laminēšanas pabeidz caururbuma veidošanas process, un caurviju veidošanās laikā var pārklāties vairāki iekšējie slāņi.

Caurumus, kas iet cauri visai shēmas platei, var izmantot iekšējai savienošanai vai kā detaļas uzstādīšanas pozicionēšanas atveri. Tā kā caurumus ir vieglāk ieviest procesā un tā izmaksas ir zemākas, parasti iespiedshēmas plates izmanto caurumus.

2. Vias parazitārā kapacitāte
Pašai caurumam ir parazitāra kapacitāte pret zemi. Ja izolācijas cauruma diametrs uz cauruma zemes slāņa ir D2, cauruma spilventiņa diametrs ir D1, PCB biezums ir T un plāksnes substrāta dielektriskā konstante ir ε, tad caurlaide ir līdzīga:

C =1.41εTD1/(D2-D1)

Caurules cauruma parazitārās kapacitātes galvenā ietekme uz ķēdi ir signāla pieauguma laika pagarināšana un ķēdes ātruma samazināšana. Jo mazāka kapacitātes vērtība, jo mazāks efekts.

3. Vias parazitārā induktivitāte
Pašai caurumam ir parazitāra induktivitāte. Ātrgaitas digitālo ķēžu projektēšanā caurejas parazitārās induktivitātes radītais kaitējums bieži vien ir lielāks nekā parazitārās kapacitātes ietekme. Caurlaides parazitārā virknes induktivitāte vājinās apvada kondensatora darbību un vājinās visas energosistēmas filtrēšanas efektu. Ja L attiecas uz cauruma induktivitāti, h ir cauruma garums un d ir centrālā cauruma diametrs, caurejas parazitārā induktivitāte ir līdzīga:

L=5.08h［ln(4h/d) 1］

No formulas var redzēt, ka caurejas diametram ir neliela ietekme uz induktivitāti, un caurejas garumam ir vislielākā ietekme uz induktivitāti.

4. Neizmantojot tehnoloģiju
Necaurlaidīgie caurumi ietver aklos caurumus un apraktus caurumus.

Izmantojot necaurlaidīgo tehnoloģiju, aklo cauruļu un aprakto cauruļu izmantošana var ievērojami samazināt PCB izmēru un kvalitāti, samazināt slāņu skaitu, uzlabot elektromagnētisko savietojamību, palielināt elektronisko izstrādājumu īpašības, samazināt izmaksas un arī padarīt projektēšanas darbs ir vienkāršāks un ātrāks. Tradicionālajā PCB projektēšanā un apstrādē caurumi var radīt daudzas problēmas. Pirmkārt, tie aizņem lielu daudzumu efektīvas vietas, un, otrkārt, liels skaits caurumu ir blīvi saspiesti vienā vietā, kas arī rada milzīgu šķērsli daudzslāņu PCB iekšējā slāņa elektroinstalācijai. Šie caurumi aizņem vietu, kas nepieciešama elektroinstalācijai, un intensīvi iet cauri barošanas avotam un zemei. Vada slāņa virsma iznīcinās arī strāvas zemējuma vada slāņa pretestības raksturlielumus un padarīs strāvas zemējuma vada slāni neefektīvu. Un parastā mehāniskā urbšanas metode būs 20 reizes lielāka par necaururbumu tehnoloģiju.

PCB dizainā, lai gan spilventiņu un caurumu izmērs ir pakāpeniski samazinājies, ja plātnes slāņa biezums netiek proporcionāli samazināts, caurejošā cauruma malu attiecība palielināsies, bet cauruma proporcijas palielināšanās samazināsies. uzticamību. Pateicoties uzlabotajai lāzerurbšanas tehnoloģijai un plazmas sausās kodināšanas tehnoloģijai, ir iespējams izmantot necaurlaidīgus mazus aklos caurumus un mazus ieraktus caurumus. Ja šo necaurlaidīgo caurumu diametrs ir 0.3 mm, parazitārie parametri būs aptuveni 1/10 no sākotnējā parastā cauruma, kas uzlabo PCB uzticamību.

Necaurlaidīgās tehnoloģijas dēļ PCB ir maz lielu caureju, kas var nodrošināt vairāk vietas pēdām. Atlikušo vietu var izmantot lielas platības ekranēšanai, lai uzlabotu EMI/RFI veiktspēju. Tajā pašā laikā vairāk atlikušās vietas var izmantot arī iekšējam slānim, lai daļēji aizsargātu ierīci un galvenos tīkla kabeļus, tādējādi nodrošinot vislabāko elektrisko veiktspēju. Izmantojot bezcaurlaides, ir vieglāk izvilkt ierīces kontaktus, atvieglojot augsta blīvuma tapu ierīču (piemēram, ar BGA iepakotu ierīču) maršrutēšanu, saīsinot vadu garumu un izpildot ātrdarbīgu ķēžu laika prasības. .

5. Izmantojot atlasi parastajā PCB
Parastā PCB dizainā caurejas parazitārā kapacitāte un parazitārā induktivitāte maz ietekmē PCB dizainu. 1–4 slāņu PCB konstrukcijai 0.36 mm/0.61 mm/1.02 mm (parasti tiek izvēlēts urbts caurums/spilvens/POWER izolācijas laukums) ) Caurlaides ir labākas. Signāla līnijām ar īpašām prasībām (piemēram, elektropārvades līnijām, zemējuma līnijām, pulksteņa līnijām utt.) var izmantot 0.41 mm/0.81 mm/1.32 mm caurumus vai var izvēlēties cita izmēra caurumus atbilstoši faktiskajai situācijai.

6. Izmantojot dizainu ātrgaitas PCB
Veicot iepriekš minēto caurumu parazitāro īpašību analīzi, mēs varam redzēt, ka ātrgaitas PCB projektēšanā šķietami vienkāršie caurumi bieži rada lielu negatīvu ietekmi uz ķēdes dizainu. Lai samazinātu kaitīgo ietekmi, ko izraisa cauruļu parazitārā ietekme, projektēšanā var veikt sekojošo:

(1) Izvēlieties saprātīgu izmēru. Daudzslāņu vispārēja blīvuma PCB projektēšanai labāk izmantot 0.25 mm/0.51 mm/0.91 mm (urbti caurumi/spilventiņi/POWER izolācijas zona) caurumi; dažiem augsta blīvuma PCB var izmantot arī 0.20 mm/0.46 mm/0.86 mm caurumus, varat arī izmēģināt necaurlaidīgos caurumus; barošanas vai zemējuma caurumiem varat apsvērt iespēju izmantot lielāku izmēru, lai samazinātu pretestību;

(2) Jo lielāks ir POWER izolācijas laukums, jo labāk, ņemot vērā cauruļu blīvumu uz PCB, parasti D1=D2 0.41;

(3) Centieties nemainīt signāla pēdu slāņus uz PCB, kas nozīmē samazināt caurumus;

(4) plānāka PCB izmantošana veicina divu cauruļu parazītisko parametru samazināšanos;

(5) Strāvas un zemējuma tapas jāizveido caur tuvumā esošajiem caurumiem. Jo īsāks vads starp caurumu un tapu, jo labāk, jo tie palielinās induktivitāti. Tajā pašā laikā strāvas un zemējuma vadiem jābūt pēc iespējas biezākiem, lai samazinātu pretestību;

(6) Novietojiet dažus zemējuma caurumus netālu no signāla slāņa caurumiem, lai nodrošinātu signālam neliela attāluma cilpu.

Protams, izstrādājot, konkrēti jautājumi ir detalizēti jāanalizē. Vispusīgi ņemot vērā gan izmaksas, gan signāla kvalitāti, ātrgaitas PCB dizainā dizaineri vienmēr cer, ka jo mazāks ir caurums, jo labāk, lai uz tāfeles varētu atstāt vairāk vietas vadiem. Turklāt, jo mazāks ir caurums, savs Jo mazāka ir parazitārā kapacitāte, jo vairāk piemērota ātrgaitas ķēdēm. Augsta blīvuma PCB projektēšanā necaurlaidīgo caurumu izmantošana un cauruļu izmēra samazināšana arī ir izraisījusi izmaksu pieaugumu, un cauruļu izmērus nevar samazināt bezgalīgi. To ietekmē PCB ražotāju urbšanas un galvanizācijas procesi. Izstrādājot ātrdarbīgas PCB, līdzsvaroti jāņem vērā tehniskie ierobežojumi.