In မြန်နှုန်းမြင့် HDI PCB 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. မှတဆင့်
Via သည် Multi-layer PCB ဒီဇိုင်းအတွက် အရေးကြီးသောအချက်တစ်ချက်ဖြစ်သည်။ A သည် အဓိကအားဖြင့် အပိုင်းသုံးပိုင်းဖြင့်ဖွဲ့စည်းထားပြီး၊ တစ်ခုသည် အပေါက်ဖြစ်သည်။ နောက်တစ်ခုကတော့ အပေါက်တစ်ဝိုက်က pad ဧရိယာ၊ တတိယသည် POWER အလွှာ၏ သီးခြားဧရိယာဖြစ်သည်။ အပေါက်မှတစ်ဆင့် သတ္တုအလွှာကို အလယ်အလွှာနှင့် ချိတ်ဆက်ရန်လိုအပ်သော ကြေးနီသတ္တုပြားကို အလယ်အလွှာနှင့် ချိတ်ဆက်ရန်လိုအပ်သော ကြေးနီသတ္တုပြားကို ချိတ်ဆက်ရန်အတွက် အပေါက်နံရံ၏ ဆလင်ဒါမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် သတ္တုအလွှာကို ပြားစေခြင်း၊ အပေါက်မှတဆင့် သာမာန် pads များအဖြစ် ပြုလုပ်ထားသည် ပုံသဏ္ဍာန်သည် အပေါ်နှင့်အောက်ဘက်ရှိ လိုင်းများနှင့် တိုက်ရိုက်ချိတ်ဆက်နိုင်သည် သို့မဟုတ် မချိတ်ဆက်နိုင်ပါ။ Vias သည် လျှပ်စစ်ချိတ်ဆက်မှု၊ ပြင်ဆင်ခြင်း သို့မဟုတ် နေရာချထားသည့် ကိရိယာများ၏ အခန်းကဏ္ဍကို ကစားနိုင်သည်။

Vias ကို ယေဘူယျအားဖြင့် အမျိုးအစားသုံးမျိုး ခွဲခြားထားသည်- မျက်စိကန်းသော အပေါက်များ၊ မြှုပ်နှံထားသော အပေါက်များနှင့် အပေါက်များမှတဆင့် ခွဲခြားထားသည်။

Blind hole များသည် ပုံနှိပ်ဆားကစ်ဘုတ်၏ အပေါ်နှင့် အောက်မျက်နှာပြင်များပေါ်တွင် တည်ရှိပြီး အချို့သော အနက်ရှိသည်။ ၎င်းတို့ကို အပေါ်ယံမျဉ်းနှင့် အရင်းခံ အတွင်းလိုင်းကို ချိတ်ဆက်ရန် အသုံးပြုသည်။ အပေါက်၏အတိမ်အနက်နှင့်အပေါက်၏အချင်းသည် အများအားဖြင့် သတ်မှတ်ထားသောအချိုးထက်မပိုပါ။

မြှုပ်ထားသောအပေါက်သည် ပုံနှိပ်ဆားကစ်ဘုတ်၏ အတွင်းအလွှာတွင်ရှိသော ချိတ်ဆက်အပေါက်ကို ရည်ညွှန်းသည်၊ ၎င်းသည် ဆားကစ်ဘုတ်၏မျက်နှာပြင်အထိ မချဲ့ပါ။

Blind vias နှင့် buried vias နှစ်ခုလုံးသည် circuit board ၏ အတွင်းအလွှာတွင် တည်ရှိပြီး၊ ၎င်းသည် lamination မလုပ်မီ အပေါက်ဖွဲ့စည်းခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်ဖြင့် ပြီးမြောက်ပြီး မှတဆင့် အတွင်းအလွှာများစွာ ထပ်နေနိုင်ပါသည်။

ဆားကစ်ဘုတ်တစ်ခုလုံးကို ဖြတ်သွားသော အပေါက်များမှတစ်ဆင့် အတွင်းပိုင်း အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှု သို့မဟုတ် အစိတ်အပိုင်းတစ်ခု၏ တပ်ဆင်နေရာချထားခြင်းအပေါက်အတွက် အသုံးပြုနိုင်သည်။ အပေါက်များမှတဆင့် အကောင်အထည်ဖော်ရန် ပိုမိုလွယ်ကူပြီး ကုန်ကျစရိတ်သက်သာသောကြောင့် ယေဘုယျအားဖြင့် ပုံနှိပ်ဆားကစ်ဘုတ်များကို အပေါက်များမှတဆင့် အသုံးပြုပါသည်။

2. Parasitic capacitance လမ်းကြောင်းများ
ထိုမှတစ်ဆင့် မြေပေါ်သို့ ကပ်ပါးနိုင်စွမ်းရှိသည်။ အကယ်၍ ဆင့်၏မြေပြင်အလွှာရှိ သီးခြားအပေါက်၏အချင်းသည် D2 ဖြစ်ပါက၊ ဆင့်ပြား၏အချင်းသည် D1၊ PCB ၏အထူမှာ T ဖြစ်ပြီး၊ ဘုတ်အလွှာ၏ dielectric constant သည် ε ဖြစ်ပြီး၊ ထို့နောက် ကပ်ပါးစွမ်းရည်၏ လမ်းကြောင်းသည်-

C =1.41εTD1/(D2-D1)

ဆားကစ်ပေါ်ရှိ အပေါက်မှတစ်ဆင့် ကပ်ပါးစွမ်းရည်၏ အဓိကအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် အချက်ပြမှု၏ မြင့်တက်ချိန်ကို တိုးချဲ့ရန်နှင့် circuit ၏အမြန်နှုန်းကို လျှော့ချရန်ဖြစ်သည်။ Capacitance တန်ဖိုး သေးငယ်လေ၊ အကျိုးသက်ရောက်မှု သေးငယ်လေဖြစ်သည်။

3. Parasitic inductance of vias
ထိုမှတစ်ဆင့် သူ့ကိုယ်သူ ကပ်ပါးအကူးအပြောင်း ရှိသည်။ မြန်နှုန်းမြင့် ဒစ်ဂျစ်တယ်ဆားကစ်များ၏ ဒီဇိုင်းတွင်၊ လမ်းကြောင်း၏ ကပ်ပါးလျှပ်ကူးနိုင်စွမ်းကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော ထိခိုက်မှုသည် ကပ်ပါးစွမ်းရည်၏ လွှမ်းမိုးမှုထက် ပိုများလေ့ရှိသည်။ ထိုမှတစ်ဆင့် ကပ်ပါးစီးရီး inductance သည် bypass capacitor ၏လုပ်ဆောင်မှုကို အားနည်းစေပြီး ပါဝါစနစ်တစ်ခုလုံး၏ filtering effect ကို အားနည်းစေသည်။ L သည် ဆင့်၏ inductance ကိုရည်ညွှန်းပါက၊ h သည် via ၏အရှည်ဖြစ်ပြီး d သည် အလယ်အပေါက်၏အချင်းဖြစ်သည်၊ ထိုမှတဆင့် parasitic inductance သည် အောက်ပါတို့နှင့်ဆင်တူသည်။

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. နည်းပညာမှတဆင့်မဟုတ်သော
Non-through vias include blind vias and buried vias.

နည်းပညာမှတဆင့်မဟုတ်သောတွင်၊ မျက်မမြင်မှတဆင့်နှင့်မြှုပ်နှံထားသောလမ်းကြောင်းများကိုအသုံးပြုခြင်းသည် PCB ၏အရွယ်အစားနှင့်အရည်အသွေးကိုအလွန်လျှော့ချနိုင်သည်၊ အလွှာအရေအတွက်ကိုလျှော့ချနိုင်သည်၊ လျှပ်စစ်သံလိုက်လိုက်ဖက်မှုကိုတိုးတက်စေသည်၊ အီလက်ထရွန်းနစ်ထုတ်ကုန်များ၏ဝိသေသလက္ခဏာများကိုတိုးမြင့်စေသည်၊ ကုန်ကျစရိတ်လျှော့ချရန်နှင့်လည်းပြုလုပ်နိုင်သည်။ ဒီဇိုင်းက ပိုရိုးရှင်းပြီး မြန်ဆန်ပါတယ်။ သမားရိုးကျ PCB ဒီဇိုင်းနှင့် လုပ်ဆောင်ခြင်းတွင်၊ အပေါက်များမှတစ်ဆင့် ပြဿနာများစွာကို ဆောင်ကြဉ်းပေးနိုင်သည်။ ပထမအချက်မှာ ၎င်းတို့သည် ထိရောက်သောနေရာအများအပြားကို သိမ်းပိုက်ထားပြီး ဒုတိယအနေဖြင့် အပေါက်များမှတဆင့် အများအပြားကို တစ်နေရာတည်းတွင် ထူထပ်စွာထုပ်ပိုးထားသောကြောင့် multilayer PCB ၏အတွင်းအလွှာဝါယာကြိုးအတွက် ကြီးမားသောအတားအဆီးဖြစ်စေသည်။ ယင်းတို့သည် ဝိုင်ယာကြိုးအတွက် လိုအပ်သောနေရာကို အပေါက်များမှတဆင့် သိမ်းပိုက်ကြပြီး ပါဝါထောက်ပံ့မှုနှင့် မြေပြင်ကို ဖြတ်ကျော်သွားကြသည်။ ဝါယာကြိုးအလွှာ၏ မျက်နှာပြင်သည် ပါဝါမြေပြင်ဝိုင်ယာအလွှာ၏ impedance ဝိသေသလက္ခဏာများကို ပျက်ပြားစေပြီး ပါဝါမြေပြင်ဝိုင်ယာအလွှာကို ထိရောက်မှုမရှိစေပါ။ သမားရိုးကျ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ တူးဖော်ခြင်းနည်းလမ်းသည် အပေါက်မဟုတ်သော နည်းပညာ၏ အဆ 20 ဖြစ်လိမ့်မည်။

PCB ဒီဇိုင်းတွင်၊ pads နှင့် vias များ၏အရွယ်အစားသည်တဖြည်းဖြည်းလျော့နည်းလာသော်လည်း၊ ဘုတ်အလွှာ၏အထူကိုအချိုးကျမလျှော့ချပါက၊ အပေါက်၏အချိုးအစားတိုးလာမည်ဖြစ်ပြီး၊ အပေါက်၏ရှုထောင့်အချိုးအစားတိုးလာလိမ့်မည်။ ယုံကြည်စိတ်ချရမှု။ အဆင့်မြင့်လေဆာတူးဖော်ခြင်းနည်းပညာနှင့် ပလာစမာခြောက်ကပ်ခြင်းနည်းပညာ၏ ရင့်ကျက်မှုနှင့်အတူ၊ ထိုးဖောက်မဝင်သော မျက်မမြင်အပေါက်ငယ်များနှင့် မြှုပ်ထားသောအပေါက်ငယ်များကို အသုံးချနိုင်သည်။ အကယ်၍ ထိုးဖောက်မဝင်သော လမ်းကြောင်းများ၏ အချင်းသည် 0.3 မီလီမီတာဖြစ်ပါက၊ PCB ၏ ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေသည့် ကပ်ပါးကန့်သတ်ချက်များသည် မူလသမားရိုးကျအပေါက်၏ 1/10 ခန့်ရှိမည်ဖြစ်သည်။

နည်းပညာမှတဆင့်မဟုတ်သောကြောင့်၊ သဲလွန်စများအတွက်နေရာပိုပေးနိုင်သော PCB တွင်ကြီးမားသောလမ်းကြောင်းအနည်းငယ်ရှိသည်။ EMI/RFI စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန် ကျန်ရှိသောနေရာကို ကြီးမားသော အကာအရံများအဖြစ် အသုံးပြုနိုင်သည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ စက်ပစ္စည်းနှင့် သော့ကွန်ရက်ကြိုးများကို တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းအကာအကွယ်ဖြစ်စေရန်အတွက် အတွင်းအလွှာအတွက် နောက်ထပ်ကျန်ရှိသောနေရာကိုလည်း အသုံးပြုနိုင်ပြီး၊ ထို့ကြောင့် ၎င်းသည် အကောင်းဆုံးလျှပ်စစ်စွမ်းဆောင်နိုင်မှုရှိသည်။ မှတဆင့်မဟုတ်သောအသုံးပြုမှုကိုအသုံးပြုခြင်းသည် device pin များကိုပိုမိုလွယ်ကူစွာဖွင့်နိုင်စေပြီး၊ သိပ်သည်းဆမြင့်သော pin ကိရိယာများ (ဥပမာ BGA ထုပ်ပိုးထားသောကိရိယာများကဲ့သို့)၊ ဝိုင်ယာကြိုးအရှည်ကိုတိုစေကာ၊ မြန်နှုန်းမြင့်ဆားကစ်များ၏အချိန်ကိုက်လိုအပ်ချက်များကိုဖြည့်ဆည်းရန်လွယ်ကူစေသည်။ .

5. သာမန် PCB တွင် ရွေးချယ်မှုမှတဆင့်
သာမာန် PCB ဒီဇိုင်းတွင်၊ တစ်ဆင့်ခံ ကပ်ပါးစွမ်းရည်နှင့် ကပ်ပါးအငွေ့ပျံမှုသည် PCB ဒီဇိုင်းအပေါ်တွင် အနည်းငယ်သာသက်ရောက်မှုရှိသည်။ 1-4 အလွှာ PCB ဒီဇိုင်းအတွက် 0.36mm/0.61mm/1.02mm (drilled hole/pad/POWER isolation area ကို ယေဘုယျအားဖြင့် ရွေးချယ်ထားသည်)) Vias သည် ပိုကောင်းသည်။ အထူးလိုအပ်ချက်ရှိသော အချက်ပြလိုင်းများအတွက် (ဥပမာ ပါဝါလိုင်းများ၊ မြေပြင်လိုင်းများ၊ နာရီလိုင်းများ စသည်ဖြင့်)၊ 0.41mm/0.81mm/1.32mm မှတဆင့် အသုံးပြုနိုင်ပြီး၊ သို့မဟုတ် အခြားသော အရွယ်အစားများ၏ တစ်ဆင့်များကို ပကတိအခြေအနေအရ ရွေးချယ်နိုင်ပါသည်။

6. မြန်နှုန်းမြင့် PCB တွင်ဒီဇိုင်းမှတဆင့်
Vis ၏ ကပ်ပါးဝိသေသလက္ခဏာများကို အထက်ဖော်ပြပါ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းဖြင့်၊ မြန်နှုန်းမြင့် PCB ဒီဇိုင်းတွင်၊ ရိုးရိုးဟုထင်ရသော လမ်းကြောင်းများသည် circuit design အတွက် ကြီးမားသော ဆိုးကျိုးများ ဆောင်ကြဉ်းလာတတ်သည်ကို ကျွန်ုပ်တို့ တွေ့နိုင်ပါသည်။ ဗိုင်းရပ်စ်ပိုးများ၏ ကပ်ပါးသက်ရောက်မှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော ဆိုးကျိုးများကို လျှော့ချရန်အတွက် ဒီဇိုင်းတွင် အောက်ပါတို့ကို လုပ်ဆောင်နိုင်ပါသည်။

(၁) သင့်လျော်သော အရွယ်အစားကို ရွေးချယ်ပါ။ Multi-layer အထွေထွေသိပ်သည်းဆ PCB ဒီဇိုင်းအတွက်၊ 1mm/0.25mm/0.51mm (drilled holes/pads/POWER isolation area) ကိုအသုံးပြုခြင်းက ပိုကောင်းပါတယ်။ အချို့သော သိပ်သည်းဆမြင့်မားသော PCB များအတွက်၊ 0.91mm/0.20 မှတဆင့် mm/0.46mm ကို အသုံးပြုနိုင်ပြီး၊ မှတဆင့်မဟုတ်သော လမ်းကြောင်းများကိုလည်း စမ်းကြည့်နိုင်ပါသည်။ power သို့မဟုတ် ground vias အတွက်၊ impedance လျှော့ချရန် ပိုကြီးသော အရွယ်အစားကို အသုံးပြုရန် စဉ်းစားနိုင်သည်။

(2) POWER isolation area ပိုကြီးလေ၊ PCB ပေါ်ရှိ density မှတဆင့် ယေဘုယျအားဖြင့် D1=D2 0.41 ကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားလေလေ၊

(3) PCB ပေါ်ရှိ အချက်ပြခြေရာများ၏ အလွှာများကို မပြောင်းပါနှင့်။

(၄) ပိုမိုပါးလွှာသော PCB ကိုအသုံးပြုခြင်းသည် တစ်ဆင့်ခံ ကပ်ပါးဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ဘောင်နှစ်ခုကို လျှော့ချရန် အထောက်အကူဖြစ်စေပါသည်။

(၅) အနီးအနားရှိ အပေါက်များမှ ဓာတ်အားနှင့် မြေစိုက်တံများကို ပြုလုပ်သင့်သည်။ အပေါက်နှင့် ပင်ကြားမှ ခဲသည် ပိုတိုလေ၊ ၎င်းတို့သည် inductance တိုးလာသောကြောင့် ပိုကောင်းပါသည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ ပါဝါနှင့်မြေပြင်လမ်းပြများသည် impedance ကိုလျှော့ချရန်အတတ်နိုင်ဆုံးထူသင့်သည်။

(၆) အချက်ပြမှုအတွက် တိုတောင်းသောအကွာအဝေးကွင်းပတ်ကို ပံ့ပိုးပေးရန်အတွက် အချက်ပြအလွှာ၏အပေါက်များအနီးတွင် grounding အချို့ကို ထားရှိပါ။

ဟုတ်ပါတယ်၊ ဒီဇိုင်းဆွဲတဲ့အခါ တိကျတဲ့ကိစ္စရပ်တွေကို အသေးစိတ်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာဖို့ လိုပါတယ်။ ကုန်ကျစရိတ်နှင့် အချက်ပြအရည်အသွေး နှစ်ခုစလုံးကို ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် ထည့်သွင်းစဉ်းစားခြင်းဖြင့်၊ မြန်နှုန်းမြင့် PCB ဒီဇိုင်းတွင်၊ ဒီဇိုင်နာများသည် အပေါက်ငယ်လေလေ၊ ပိုကောင်းလေဖြစ်ပြီး ဘုတ်ပေါ်တွင် ဝိုင်ယာကြိုးများ ချန်ထားနိုင်စေရန် အမြဲတမ်း မျှော်လင့်ထားသည်။ ထို့အပြင်၊ အပေါက်ငယ်လေ၊ ၎င်း၏ကိုယ်ပိုင် ကပ်ပါးစွမ်းရည် သေးငယ်လေ၊ မြန်နှုန်းမြင့် ဆားကစ်များအတွက် ပိုသင့်လျော်လေဖြစ်သည်။ မြင့်မားသောသိပ်သည်းဆ PCB ဒီဇိုင်းတွင်၊ ဆင့်မဟုတ်သောအသုံးပြုမှုနှင့် vias အရွယ်အစားကို လျှော့ချခြင်းသည်လည်း ကုန်ကျစရိတ်ကို တိုးမြင့်လာစေပြီး ဗီယက်၏အရွယ်အစားကို အကန့်အသတ်မရှိ လျှော့ချနိုင်မည်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် PCB ထုတ်လုပ်သူများ၏ တူးဖော်မှုနှင့် လျှပ်စစ်ပလပ်ခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်များကြောင့် ထိခိုက်သည်။ မြန်နှုန်းမြင့် PCB များကို ဒီဇိုင်းဆွဲခြင်းဖြင့် နည်းပညာဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်များကို မျှတစွာ ထည့်သွင်းစဉ်းစားသင့်သည်။