wieħed Kunċett bażiku ta ‘perforazzjoni

It-toqba li tgħaddi (VIA) hija parti importanti minnha PCB b’ħafna saffi, u l-ispiża tat-tħaffir tat-toqob ġeneralment tammonta għal 30% sa 40% ta ‘l-ispiża tal-fabbrikazzjoni tal-bord tal-PCB. Fi kliem sempliċi, kull toqba fuq PCB tista ’tissejjaħ pass toqba. F’termini ta ‘funzjoni, it-toqba tista’ tinqasam f’żewġ kategoriji: waħda tintuża għall-konnessjoni elettrika bejn saffi; L-ieħor jintuża għall-iffissar jew l-ippożizzjonar tal-apparat. F’termini tal-proċess, dawn it-toqob li jgħaddu ġeneralment huma maqsuma fi tliet kategoriji, jiġifieri blind blind, midfun via u through via. It-toqob għomja jinsabu fuq l-uċuħ ta ‘fuq u ta’ isfel tal-bord taċ-ċirkwit STAMPAT u għandhom ċertu fond biex jikkonnettjaw iċ-ċirkwit tal-wiċċ maċ-ċirkwit ta ‘ġewwa hawn taħt. Il-fond tat-toqob ġeneralment ma jaqbiżx ċertu proporzjon (apertura). It-toqob midfuna huma toqob ta ‘konnessjoni fis-saff ta’ ġewwa tal-bord taċ-ċirkwit stampat li ma jestendux għall-wiċċ tal-bord taċ-ċirkwit stampat. Iż-żewġ tipi ta ‘toqob jinsabu fis-saff ta’ ġewwa tal-bord taċ-ċirkwit, li jitlesta bil-proċess tal-iffurmar permezz ta ‘toqba qabel il-laminazzjoni, u diversi saffi ta’ ġewwa jistgħu jkunu sovrapposti matul il-formazzjoni tat-toqba li tgħaddi. It-tielet tip, imsejjaħ toqob li jgħaddu, jgħaddi miċ-ċirkwit bord kollu u jista ‘jintuża għal interkonnessjonijiet interni jew bħala toqob ta’ immuntar u lokalizzazzjoni għal komponenti. Minħabba li t-toqba li tgħaddi hija aktar faċli biex tiġi implimentata fil-proċess, l-ispiża hija aktar baxxa, għalhekk ħafna mill-bordijiet taċ-ċirkwiti stampati jintużawha, aktar milli ż-żewġ tipi l-oħra ta ‘toqba li tgħaddi. Is-segwenti toqob li jgħaddu, mingħajr spjegazzjoni speċjali, għandhom jiġu kkunsidrati bħala toqob li jgħaddu.

PCB permezz tal-kunċett bażiku tat-toqba u permezz tal-introduzzjoni tal-metodu tat-toqba

Mil-lat tad-disinn, toqba minn ġewwa hija magħmula prinċipalment minn żewġ partijiet, waħda hija t-toqba tat-tħaffir fin-nofs, u l-oħra hija ż-żona tal-kuxxinett madwar it-toqba tat-tħaffir. Id-daqs ta ‘dawn iż-żewġ partijiet jiddetermina d-daqs tat-toqba li tgħaddi. Ovvjament, fid-disinn ta ‘PCB b’veloċità għolja u densità għolja, id-disinjatur dejjem irid it-toqba żgħira kemm jista’ jkun, dan il-kampjun jista ‘jħalli aktar spazju tal-wajers, barra minn hekk, iktar ma tkun żgħira t-toqba, il-kapaċitanza parassita tagħha stess hija iżgħar, aktar adattat għal ċirkwit ta ‘veloċità għolja. Iżda t-tnaqqis fid-daqs tat-toqba fl-istess ħin iġib iż-żieda fl-ispiża, u d-daqs tat-toqba ma jistax jitnaqqas mingħajr limitu, huwa limitat bit-tħaffir (drill) u kisi (kisi) u teknoloġija oħra: iżgħar tkun it-toqba, il- itwal iż-żmien li tieħu biex tittaqqab, iktar ikun faċli li tiddevja mill-pożizzjoni ċentrali; Meta l-fond tat-toqba jkun aktar minn 6 darbiet id-dijametru tat-toqba, huwa impossibbli li tkun garantita l-kisi uniformi tar-ram tal-ħajt tat-toqba. Per eżempju, jekk il-ħxuna (through-hole depth) ta ‘bord PCB normali b’6 saffi hija 50Mil, allura d-dijametru minimu tat-toqba li l-manifatturi tal-PCB jistgħu jipprovdu huwa 8Mil. Bl-iżvilupp tat-teknoloġija tat-tħaffir bil-lejżer, id-daqs tat-tħaffir jista ‘jkun ukoll iżgħar u iżgħar. Ġeneralment, id-dijametru tat-toqba huwa inqas minn jew ugwali għal 6Mils, nsejħulha mikro toqba. Mikrotoqob ħafna drabi jintużaw fid-disinn HDI (struttura ta ‘Interkonnessjoni ta’ densità għolja). It-teknoloġija Microhole tippermetti li t-toqba tintlaqat direttament fuq il-kuxxinett (VIA-in-pad), li ttejjeb ħafna l-prestazzjoni taċ-ċirkwit u tiffranka l-ispazju tal-wajers.

It-toqba minn ġol-linja ta ‘trasmissjoni hija punt ta’ waqfa ta ‘diskontinwità ta’ impedenza, li tikkawża r-riflessjoni tas-sinjal. Ġeneralment, l-impedenza ekwivalenti tat-toqba li tgħaddi hija madwar 12% inqas minn dik tal-linja tat-trasmissjoni. Pereżempju, l-impedenza tal-linja ta ‘trażmissjoni ta’ 50ohm se tonqos b’6 ohm meta tgħaddi mit-toqba minn ġewwa (l-ispeċifika hija wkoll relatata mad-daqs tat-toqba minn ġo fiha u l-ħxuna tal-pjanċa, iżda mhux tnaqqis assolut). Madankollu, ir-riflessjoni kkawżata mid-diskontinwità ta ‘l-impedenza mit-toqba hija fil-fatt żgħira ħafna, u l-koeffiċjent ta’ riflessjoni tiegħu huwa biss :(44-50)/(44+50) =0.06. Il-problemi kkawżati mit-toqba huma aktar iffokati fuq l-influwenza tal-kapaċitanza u l-induttanza parassitiċi.

Kapaċità parassitika u inductance permezz tat-toqba

Il-kapaċitanza parassita mitlufa teżisti fit-toqba nnifisha. Jekk id-dijametru taż-żona ta ‘reżistenza għall-iwweldjar tat-toqba fuq is-saff ta’ tqegħid huwa D2, id-dijametru tal-kuxxinett tal-iwweldjar huwa D1, il-ħxuna tal-bord tal-PCB hija T, u l-kostanti dielettrika tas-sottostrat hija ε, il-kapaċità parassitika ta ‘ it-toqba hija bejn wieħed u ieħor C = 1.41εTD1 / (D2-D1).

L-effett ewlieni tal-kapaċitanza parassita fuq iċ-ċirkwit huwa li jtawwal il-ħin ta ‘żieda tas-sinjal u jnaqqas il-veloċità taċ-ċirkwit. Pereżempju, għal bord tal-PCB bi ħxuna ta ’50Mil, jekk id-dijametru tal-kuxxinett tat-toqba li tgħaddi huwa 20Mil (id-dijametru tal-borehole huwa 10Mils) u d-dijametru tal-blokka tal-istann huwa 40Mil, nistgħu n approssimaw il-kapaċitanza parassita ta’ it-toqba permezz tal-formula hawn fuq: C = 1.41 × 4.4 × 0.050 × 0.020 / (0.040-0.020) = 0.31pF il-bidla fil-ħin ta ‘żieda kkawżata mill-kapaċità hija bejn wieħed u ieħor kif ġej: T10-90 = 2.2c (Z0/2) = 2.2 × 0.31x (50/2) = 17.05ps Minn dawn il-valuri, wieħed jista ‘jara li għalkemm l-effett ta’ dewmien li qed jogħlew u tnaqqis ikkawżat minn kapaċità parassitika ta ‘wieħed permezz- it-toqba mhix ovvja ħafna, jekk it-toqba li tgħaddi tintuża biex taqleb bejn saffi għal bosta drabi, jintużaw ħafna toqob li jgħaddu. Oqgħod attent fid-disinn tiegħek. Fid-disinn prattiku, il-kapaċità parassitika tista ‘titnaqqas billi tiżdied id-distanza bejn it-toqba u ż-żona tat-tqegħid tar-ram (anti-pad) jew billi jitnaqqas id-dijametru tal-kuxxinett. Fid-disinn ta ‘ċirkwit diġitali b’veloċità għolja, l-induttanza parassita tat-toqba li tgħaddi hija aktar ta’ ħsara minn dik tal-kapaċitanza parassita. L-induttanza tas-serje parassitika tagħha ddgħajjef il-kontribuzzjoni tal-bypass capacitance u tnaqqas l-effettività tal-filtrazzjoni tas-sistema tal-enerġija kollha. Nistgħu sempliċement nikkalkulaw l-induttanza parassitika ta’ approssimazzjoni permezz ta’ toqba permezz tal-formula empirika li ġejja: L=5.08h [ln (4h/d) +1]

Fejn L jirreferi għall-inductance tat-toqba, H huwa t-tul tat-toqba, u D huwa d-dijametru tat-toqba ċentrali. Jista ‘jidher mill-ekwazzjoni li d-dijametru tat-toqba għandu ftit influwenza fuq l-inductance, filwaqt li t-tul tat-toqba għandu l-akbar influwenza fuq l-inductance. Għadu tuża l-eżempju ta ‘hawn fuq, l-inductance barra mit-toqba tista’ tiġi kkalkulata bħala:

L=5.08×0.050 [ln (4×0.050/0.010) +1] = 1.015nh Jekk il-ħin taż-żieda tas-sinjal huwa 1ns, allura d-daqs tal-impedenza ekwivalenti huwa: XL=πL/T10-90=3.19 ω. Din l-impedenza ma tistax tiġi injorata fil-preżenza ta ‘kurrent ta’ frekwenza għolja. B’mod partikolari, il-kapaċitatur tal-bypass għandu jgħaddi minn żewġ toqob biex jgħaqqad is-saff tal-provvista mal-formazzjoni, u b’hekk jirdoppja l-induttanza parassita tat-toqba.

Tlieta, kif tuża t-toqba

Permezz tal-analiżi ta ‘hawn fuq tal-karatteristiċi parassitiċi tat-toqob permezz, nistgħu naraw li fid-disinn tal-PCB ta’ veloċità għolja, it-toqob li jidhru sempliċi ħafna drabi jġibu effetti negattivi kbar għad-disinn taċ-ċirkwit. Sabiex tnaqqas l-effetti negattivi tal-effett parassitiku tat-toqba, nistgħu nippruvaw nagħmlu kif ġej fid-disinn:

1. Meta wieħed iqis l-ispiża u l-kwalità tas-sinjal, jintgħażel daqs raġonevoli tat-toqba. Jekk meħtieġ, ikkunsidra li tuża daqsijiet differenti ta ‘toqob. Pereżempju, għal kejbils tal-enerġija jew tal-art, ikkunsidra li tuża daqsijiet akbar biex tnaqqas l-impedenza, u għall-wajers tas-sinjali, uża toqob iżgħar. Naturalment, hekk kif id-daqs tat-toqba jonqos, l-ispiża korrispondenti tiżdied.

2. Iż-żewġ formuli diskussi hawn fuq juru li l-użu ta ‘bordijiet PCB irqaq jgħin biex jitnaqqsu ż-żewġ parametri parassitiċi tal-perforazzjonijiet.

3. Il-wajers tas-sinjali fuq il-bord tal-PCB m’għandhomx ibiddlu saffi kemm jista ‘jkun, jiġifieri, tużax toqob mhux meħtieġa kemm jista’ jkun.

4. Il-brilli tal-provvista tal-enerġija u l-art għandhom jittaqqbu fl-eqreb toqba, u ċ-ċomb bejn it-toqba u l-brilli għandu jkun qasir kemm jista ‘jkun. Toqob multipli multipli jistgħu jiġu kkunsidrati b’mod parallel biex titnaqqas l-inductance ekwivalenti.

5. Xi toqob ta ‘l-art jitqiegħdu ħdejn it-toqob tas-saffi tas-sinjali sabiex jipprovdu l-eqreb linja għas-sinjal. Tista ‘saħansitra tpoġġi ħafna toqob tal-art żejda fuq il-PCB. Naturalment, trid tkun flessibbli fid-disinn tiegħek. Il-mudell tat-toqba diskussa hawn fuq huwa sitwazzjoni fejn hemm pads f’kull saff. Kultant, nistgħu nnaqqsu jew saħansitra nneħħu pads f’xi saffi. Speċjalment fil-każ li d-densità tat-toqba hija kbira ħafna, tista ’twassal għall-formazzjoni ta’ skanalatura taċ-ċirkwit maqtugħ fis-saff tar-ram, biex issolvi problema bħal din minbarra li ċċaqlaq il-post tat-toqba, nistgħu nikkunsidraw ukoll it-toqba fis-saff tar-ram biex tnaqqas id-daqs tal-kuxxinett.

6. Għal bordijiet tal-PCB b’veloċità għolja b’densità ogħla, jistgħu jiġu kkunsidrati mikro-toqob.