In PCB HDI ta ‘veloċità għolja design, via design is an important factor. It consists of a hole, a pad area around the hole, and an isolation area of ​​the POWER layer, which are usually divided into three types: blind holes, buried holes and through holes. In the PCB design process, through the analysis of the parasitic capacitance and parasitic inductance of the vias, some precautions in the design of high-speed PCB vias are summarized.

At present, high-speed PCB design is widely used in communications, computers, graphics and image processing and other fields. All high-tech value-added electronic product designs are pursuing features such as low power consumption, low electromagnetic radiation, high reliability, miniaturization, and light weight. In order to achieve the above goals, via design is an important factor in high-speed PCB design.

1. Via
Via hija fattur importanti fid-disinn tal-PCB b’ħafna saffi. A via hija magħmula prinċipalment minn tliet partijiet, waħda hija t-toqba; l-ieħor huwa l-erja tal-kuxxinett madwar it-toqba; u t-tielet hija ż-żona ta ‘iżolament tas-saff POWER. Il-proċess tat-toqba tal-via huwa li pjanċa saff tal-metall fuq il-wiċċ ċilindriku tal-ħajt tat-toqba tal-toqba tal-via permezz ta ‘depożizzjoni kimika biex tgħaqqad il-fojl tar-ram li jeħtieġ li jkun imqabbad mas-saffi tan-nofs, u n-naħat ta’ fuq u t’isfel ta ‘ it-toqba permezz huma magħmula f’pads ordinarji Il-forma tista ‘tkun konnessa direttament mal-linji fuq in-naħat ta’ fuq u t’isfel, jew mhux konnessi. Vias jista ‘jkollha r-rwol ta’ konnessjoni elettrika, apparat li jiffissa jew pożizzjonament.

Vias huma ġeneralment maqsuma fi tliet kategoriji: toqob għomja, toqob midfuna u toqob permezz.

Toqob għomja jinsabu fuq l-uċuħ ta ‘fuq u ta’ isfel tal-bord taċ-ċirkwit stampat u għandhom ċertu fond. Jintużaw biex jgħaqqdu l-linja tal-wiċċ u l-linja ta ‘ġewwa sottostanti. Il-fond tat-toqba u d-dijametru tat-toqba normalment ma jaqbżux ċertu proporzjon.

Toqba midfuna tirreferi għat-toqba tal-konnessjoni li tinsab fis-saff ta ‘ġewwa tal-bord taċ-ċirkwit stampat, li ma testendix għall-wiċċ tal-bord taċ-ċirkwit.

Vias għomja u vias midfuna huma t-tnejn li huma jinsabu fis-saff ta ‘ġewwa tal-bord taċ-ċirkwit, li jitlesta permezz ta’ proċess li jifforma permezz ta ‘toqba qabel il-laminazzjoni, u diversi saffi ta’ ġewwa jistgħu jiġu sovrapposti waqt il-formazzjoni ta ‘vias.

Toqob permezz, li jgħaddu mill-bord taċ-ċirkwit kollu, jistgħu jintużaw għal interkonnessjoni interna jew bħala toqba ta ‘pożizzjonament ta’ installazzjoni ta ‘komponent. Peress li permezz ta ‘toqob huma aktar faċli biex jiġu implimentati fil-proċess u spiża aktar baxxa, bordijiet taċ-ċirkwiti stampati ġeneralment jużaw toqob permezz.

2. Kapaċità parassitika ta ‘vias
Il-via innifsu għandu capacitance parassita għall-art. Jekk id-dijametru tat-toqba tal-iżolament fuq is-saff tal-art tal-via huwa D2, id-dijametru tal-via pad huwa D1, il-ħxuna tal-PCB hija T, u l-kostanti dielettrika tas-sottostrat tal-bord hija ε, allura Il-kapaċità parassitika ta ‘ il-via hija simili għal:

C =1.41εTD1/(D2-D1)

The main effect of the parasitic capacitance of the via hole on the circuit is to extend the rise time of the signal and reduce the speed of the circuit. The smaller the capacitance value, the smaller the effect.

3. Parasitic inductance of vias
Il-via innifsu għandu induttanza parassitika. Fid-disinn ta ‘ċirkwiti diġitali ta’ veloċità għolja, il-ħsara kkawżata mill-induttanza parassitika tal-via ħafna drabi hija akbar mill-influwenza tal-kapaċità parassitika. L-inductance tas-serje parassitika tal-via se jdgħajjef il-funzjoni tal-kapaċitatur tal-bypass u jdgħajjef l-effett ta ‘filtrazzjoni tas-sistema kollha tal-enerġija. Jekk L jirreferi għall-inductance tal-via, h huwa t-tul tal-via, u d huwa d-dijametru tat-toqba taċ-ċentru, l-inductance parassitika tal-via hija simili għal:

L=5.08h［ln(4h/d) 1］

It can be seen from the formula that the diameter of the via has a small influence on the inductance, and the length of the via has the greatest influence on the inductance.

4. Mhux permezz tat-teknoloġija
Non-through vias include blind vias and buried vias.

Fil-non-through via teknoloġija, l-applikazzjoni ta ‘vias blind u vias midfuna tista’ tnaqqas ħafna d-daqs u l-kwalità tal-PCB, tnaqqas in-numru ta ‘saffi, ittejjeb il-kompatibilità elettromanjetika, żżid il-karatteristiċi ta’ prodotti elettroniċi, tnaqqas l-ispejjeż, u tagħmel ukoll ix-xogħol tad-disinn aktar sempliċi u veloċi. Fid-disinn u l-ipproċessar tal-PCB tradizzjonali, permezz ta ‘toqob jistgħu jġibu ħafna problemi. L-ewwel, jokkupaw ammont kbir ta ‘spazju effettiv, u t-tieni, numru kbir ta’ toqob permezz ta ‘l-ippakkjar huma densament ippakkjati f’post wieħed, li joħloq ukoll ostaklu kbir għall-wajers tas-saff ta’ ġewwa tal-PCB b’ħafna saffi. Dawn it-toqob li jgħaddu jokkupaw l-ispazju meħtieġ għall-wajers, u jgħaddu b’mod intensiv mill-provvista tal-enerġija u l-art. Il-wiċċ tas-saff tal-wajer se jeqred ukoll il-karatteristiċi ta ‘impedenza tas-saff tal-wajer ta’ l-art ta ‘l-enerġija u jagħmel is-saff tal-wajer ta’ l-art ta ‘l-enerġija ineffettiv. U l-metodu mekkaniku konvenzjonali ta ‘tħaffir se jkun 20 darba l-ammont ta’ xogħol ta ‘teknoloġija mhux permezz ta’ toqba.

Fid-disinn tal-PCB, għalkemm id-daqs tal-pads u l-vias naqas gradwalment, jekk il-ħxuna tas-saff tal-bord ma titnaqqasx proporzjonalment, il-proporzjon tal-aspett tat-toqba permezz se jiżdied, u ż-żieda tal-proporzjon tal-aspett tat-toqba permezz se tnaqqas l-affidabbiltà. Bil-maturità tat-teknoloġija avvanzata tat-tħaffir bil-lejżer u t-teknoloġija tal-inċiżjoni niexfa fil-plażma, huwa possibbli li jiġu applikati toqob għomja żgħar li ma jippenetrawx u toqob żgħar midfuna. Jekk id-dijametru ta ‘dawn il-vias li ma jippenetrawx huwa 0.3mm, il-parametri parassitiċi se jkunu Madwar 1/10 tat-toqba konvenzjonali oriġinali, li ttejjeb l-affidabilità tal-PCB.

Minħabba n-non-through via teknoloġija, hemm ftit vias kbar fuq il-PCB, li jistgħu jipprovdu aktar spazju għat-traċċi. L-ispazju li jifdal jista ‘jintuża għal skopijiet ta’ lqugħ ta ‘żona kbira biex itejjeb il-prestazzjoni EMI/RFI. Fl-istess ħin, aktar spazju li jifdal jista ‘jintuża wkoll għas-saff ta’ ġewwa biex jipproteġi parzjalment l-apparat u l-kejbils tan-netwerk ewlenin, sabiex ikollu l-aħjar prestazzjoni elettrika. L-użu ta ‘vias non-through jagħmilha eħfef biex il-pinnijiet tal-apparat jitqassru, u jagħmilha faċli biex jingħaddu apparati ta’ pin ta ‘densità għolja (bħal apparati ppakkjati BGA), iqassar it-tul tal-wajers, u jissodisfa r-rekwiżiti ta’ ħin ta ‘ċirkwiti ta’ veloċità għolja .

5. Permezz ta ‘għażla fil-PCB ordinarju
Fid-disinn ordinarju tal-PCB, il-kapaċità parassitika u l-induttanza parassitika tal-via għandhom ftit effett fuq id-disinn tal-PCB. Għad-disinn tal-PCB ta ‘1-4 saff, 0.36mm/0.61mm/1.02mm (toqba mtaqqba/kuxxinett/żona ta’ iżolament POWER hija ġeneralment magħżula) ) Vias huma aħjar. Għal linji tas-sinjali b’rekwiżiti speċjali (bħal linji tal-enerġija, linji tal-art, linji tal-arloġġ, eċċ.), jistgħu jintużaw 0.41mm/0.81mm/1.32mm vias, jew jistgħu jintgħażlu vias ta ‘daqsijiet oħra skont is-sitwazzjoni attwali.

6. Permezz ta ‘disinn f’PCB ta’ veloċità għolja
Through the above analysis of the parasitic characteristics of vias, we can see that in high-speed PCB design, seemingly simple vias often bring great negative effects to the circuit design. In order to reduce the adverse effects caused by the parasitic effects of the vias, the following can be done in the design:

(1) Agħżel raġonevoli permezz tad-daqs. Għal disinn ta ‘PCB ta’ densità ġenerali b’ħafna saffi, huwa aħjar li tuża 0.25mm / 0.51mm / 0.91mm (toqob imtaqqbin / pads / żona ta ‘iżolament POWER) vias; għal xi PCBs ta ‘densità għolja, 0.20mm/0.46 jistgħu jintużaw ukoll vias mm/0.86mm, tista’ wkoll tipprova vias mhux permezz; għall-enerġija jew l-art vias, tista ‘tikkunsidra li tuża daqs akbar biex tnaqqas l-impedenza;

(2) Iktar ma tkun kbira ż-żona ta ‘iżolament POWER, aħjar, meta wieħed iqis id-densità tal-via fuq il-PCB, ġeneralment D1 = D2 0.41;

(3) Try not to change the layers of the signal traces on the PCB, which means to minimize vias;

(4) L-użu ta ‘PCB irqaq iwassal għat-tnaqqis taż-żewġ parametri parassitiċi tal-via;

(5) Il-brilli tal-qawwa u tal-art għandhom isiru permezz ta ‘toqob fil-qrib. Iqsar iċ-ċomb bejn it-toqba tal-via u l-pin, l-aħjar, minħabba li se jżidu l-inductance. Fl-istess ħin, il-ċomb tal-qawwa u l-art għandhom ikunu ħoxnin kemm jista ‘jkun biex titnaqqas l-impedenza;

(6) Poġġi xi vias ta ‘l-ert ħdejn il-vias tas-saff tas-sinjal biex tipprovdi linja ta’ distanza qasira għas-sinjal.

Naturalment, kwistjonijiet speċifiċi jeħtieġ li jiġu analizzati fid-dettall meta jitfasslu. Meta wieħed iqis kemm l-ispiża kif ukoll il-kwalità tas-sinjal b’mod komprensiv, fid-disinn tal-PCB ta ‘veloċità għolja, id-disinjaturi dejjem jittamaw li iktar ma tkun iżgħar it-toqba tal-via, aħjar, sabiex ikun jista’ jitħalla aktar spazju għall-wajers fuq il-bord. Barra minn hekk, iżgħar tkun it-toqba tal-via, tagħha stess Iktar ma tkun żgħira l-kapaċità parassitika, iktar tkun adattata għal ċirkwiti ta ‘veloċità għolja. Fid-disinn tal-PCB ta ‘densità għolja, l-użu ta’ vias mhux permezz ta ‘vias u t-tnaqqis fid-daqs tal-vias ġabu wkoll żieda fl-ispiża, u d-daqs tal-vias ma jistax jitnaqqas b’mod indefinit. Huwa affettwat mill-proċessi tat-tħaffir u l-electroplating tal-manifatturi tal-PCB. Il-limitazzjonijiet tekniċi għandhom jingħataw konsiderazzjoni bilanċjata fid-disinn permezz ta ‘PCBs ta’ veloċità għolja.