Caurplūde (VIA) ir svarīga daļa daudzslāņu PCB, un caurumu urbšanas izmaksas parasti veido 30% līdz 40% no PCB plākšņu izgatavošanas izmaksām. Vienkārši sakot, katru PCB caurumu var saukt par caurumu. Funkcijas ziņā caurumu var iedalīt divās kategorijās: vienu izmanto elektriskajam savienojumam starp slāņiem; Otru izmanto ierīces fiksēšanai vai pozicionēšanai.

Procesa ziņā šie caurumi parasti ir sadalīti trīs kategorijās, proti, akli caur, aprakti caur un caur. Aklie caurumi atrodas uz PRINTED shēmas plates augšējās un apakšējās virsmas, un tiem ir noteikts dziļums virsmas ķēdes savienošanai ar zemāk esošo iekšējo ķēdi. Caurumu dziļums parasti nepārsniedz noteiktu attiecību (diafragmu). Apraktie caurumi ir savienojuma caurumi iespiedshēmas plates iekšējā slānī, kas neattiecas uz iespiedshēmas plates virsmu. The two types of holes are located in the inner layer of the circuit board, which is completed by the through-hole molding process before lamination, and several inner layers may be overlapped during the formation of the through-hole. Trešais veids, ko sauc par caurumiem, iet cauri visai shēmas platei, un to var izmantot iekšējiem starpsavienojumiem vai kā detaļu montāžas un izvietošanas atveres. Because the through hole is easier to implement in the process, the cost is lower, so most printed circuit boards are used it, rather than the other two kinds of through hole. Turpmāk minētie caurumi bez īpaša paskaidrojuma tiek uzskatīti par caurumiem.

Cik daudz jūs zināt par PCB dizaina caurumu

No projektēšanas viedokļa caurums galvenokārt sastāv no divām daļām, viena ir urbuma caurums vidū, bet otra-spilventiņa laukums ap urbuma atveri, kā parādīts attēlā zemāk. Šo divu daļu izmērs nosaka cauruma izmēru. Acīmredzot, izstrādājot ātrgaitas, augsta blīvuma PCB, dizainers vienmēr vēlas, lai caurums būtu pēc iespējas mazāks, šis paraugs var atstāt vairāk elektroinstalācijas vietas, turklāt, jo mazāks caurums, tā parazītiskā kapacitāte ir mazāka, vairāk piemērots ātrgaitas ķēdei. Bet cauruma izmērs samazinās, vienlaikus palielinot izmaksas, un cauruma izmēru nevar bez ierobežojumiem samazināt, to ierobežo urbšana (urbšana) un apšuvums (apšuvums) un cita tehnoloģija: jo mazāks caurums, jo ilgāk urbt, jo vieglāk novirzīties no centra; Ja urbuma dziļums ir vairāk nekā 6 reizes lielāks par cauruma diametru, nav iespējams garantēt vienmērīgu atveres sienas pārklājumu. Piemēram, 6 slāņu PCB plāksnes pašreizējais normālais biezums (cauruma dziļums) ir aptuveni 50 Mil, tāpēc minimālais urbšanas diametrs, ko var nodrošināt PCB ražotāji, var sasniegt tikai 8 Mil. Cauruma parazītiskā kapacitāte pastāv zemē, ja izolācijas atveres diametrs ir D2, cauruma spilvena diametrs ir D1, PCB plātnes biezums ir T un pamatnes dielektriskā konstante ir ε, cauruma parazitārā kapacitāte ir aptuveni: C = 1.41εTD1/ (D2-D1)

The main effect of parasitic capacitance on the circuit is to prolong the signal rise time and reduce the circuit speed. Piemēram, PCB plāksnei ar biezumu 50Mil, ja cauruma iekšējais diametrs ir 10Mil, spilventiņa diametrs ir 20Mil, un attālums starp spilventiņu un vara grīdu ir 32Mil, mēs varam aptuveni noteikt parazītu kapacitāti. caurumu, izmantojot iepriekš minēto formulu: C = 1.41 × 4.4 × 0.050 × 0.020/ (0.032-0.020) = 0.517pF, pieauguma laika izmaiņas, ko izraisa šī kapacitātes daļa, ir: T10-90 = 2.2C (Z0/ 2) = 2.2 × 0.517x (55/ 2) = 31.28 punkti. No šīm vērtībām ir skaidrs, ka, lai gan parazītu kapacitātes ietekme no viena cauruma uz pieauguma aizkavēšanos nav acīmredzama, dizaineriem vajadzētu būt uzmanīgiem, ja slāņa slāņa pārslēgšanai tiek izmantoti vairāki caurumi.

Ātrgaitas digitālo shēmu projektēšanā parazītiskās induktivitātes parazītiskā induktivitāte caur caurumu bieži ir lielāka nekā parazitārās kapacitātes ietekme. Its parasitic series inductance will weaken the contribution of bypass capacitance and reduce the filtering effectiveness of the entire power system. Mēs varam vienkārši aprēķināt parazītisko induktivitāti caur cauruma tuvināšanu, izmantojot šādu formulu: L = 5.08h [ln (4h/d) +1] kur L attiecas uz cauruma induktivitāti, h ir cauruma garums caurums, un D ir centrālā cauruma diametrs. No vienādojuma var redzēt, ka cauruma diametram ir maza ietekme uz induktivitāti, bet urbuma garumam ir vislielākā ietekme uz induktivitāti. Joprojām izmantojot iepriekš minēto piemēru, induktivitāti no cauruma var aprēķināt kā L = 5.08 × 0.050 [ln (4 × 0.050/0.010) +1] = 1.015nh. Ja signāla pieauguma laiks ir 1ns, tad ekvivalents pretestības lielums ir: XL = πL/T10-90 = 3.19 ω. Šo pretestību nevar ignorēt augstfrekvences strāvas klātbūtnē. Jo īpaši apvedceļa kondensatoram ir jāiet cauri diviem caurumiem, lai savienotu barošanas slāni ar veidojumu, tādējādi dubultojot urbuma parazītisko induktivitāti.

Izmantojot iepriekš minēto cauruma parazitāro īpašību analīzi, mēs varam redzēt, ka ātrgaitas PCB konstrukcijā šķietami vienkāršais caurums bieži rada lielu negatīvu ietekmi uz shēmas dizainu. Lai samazinātu cauruma parazitārās iedarbības nelabvēlīgo ietekmi, mēs varam pēc iespējas vairāk izstrādāt: 1. No diviem izmaksu un signāla kvalitātes aspektiem izvēlieties saprātīgu urbuma izmēru. Piemēram, 6-10 MEMORY moduļa PCB dizaina slāņiem labāk izvēlēties caurumu 10/20mil (urbšana/spilventiņš), dažiem augsta blīvuma maza izmēra dēļiem varat arī mēģināt izmantot 8/18mil caurums. Izmantojot pašreizējās tehnoloģijas, būtu grūti izmantot mazākus caurumus. Barošanas avotam vai zemējuma vadam caurumiem var uzskatīt lielāku izmēru izmantošanu, lai samazinātu pretestību.

2. Abas iepriekš apskatītās formulas rāda, ka plānāku PCB plākšņu izmantošana palīdz caur caurumiem samazināt abus parazītiskos parametrus.

3. signāla vadiem uz PCB plates nevajadzētu pēc iespējas mainīt slāni, tas ir, mēģiniet neizmantot nevajadzīgus caurumus.

4. Barošanas avota tapas un zeme ir jāizurbj tuvumā. Jo īsāks vads starp tapām un caurumiem, jo ​​labāk, jo tie palielinās induktivitāti. Tajā pašā laikā strāvas un zemējuma vadiem jābūt pēc iespējas biezākiem, lai samazinātu pretestību.

5. Novietojiet dažus zemējuma caurumus pie signāla slāņa maiņas caurumiem, lai nodrošinātu signālam tuvāko cilpu. Jūs pat varat uzlikt daudz papildu zemes caurumu uz PCB. Protams, jums jābūt elastīgam savā dizainā. Iepriekš apskatītais cauruma modelis ir situācija, kad katrā slānī ir spilventiņi. Dažreiz mēs varam samazināt vai pat noņemt spilventiņus dažos slāņos. Īpaši gadījumā, ja urbuma blīvums ir ļoti liels, tas var novest pie nogriezta ķēdes rievas veidošanās vara slānī, lai atrisinātu šādu problēmu papildus urbuma atrašanās vietas pārvietošanai, mēs varam apsvērt arī caurumu vara slānī, lai samazinātu spilventiņa izmēru.