site logo

उच्च-गति PCBs मा viaas को डिजाइन मा, निम्न बिन्दुहरूमा ध्यान दिनु आवश्यक छ

In उच्च गति HDI PCB डिजाइन, डिजाइन मार्फत एक महत्त्वपूर्ण कारक हो। यसमा एउटा प्वाल, प्वाल वरपरको प्याड क्षेत्र र POWER लेयरको पृथक क्षेत्र हुन्छ, जसलाई सामान्यतया तीन प्रकारमा विभाजन गरिन्छ: अन्धा प्वालहरू, गाडिएका प्वालहरू र प्वालहरू मार्फत। PCB डिजाइन प्रक्रियामा, परजीवी क्यापेसिटन्स र भियासको परजीवी इन्डक्टन्सको विश्लेषणको माध्यमबाट, उच्च-गति PCB भियासको डिजाइनमा केही सावधानीहरू संक्षेपमा छन्।

आईपीसीबी

वर्तमानमा, उच्च गति पीसीबी डिजाइन व्यापक रूपमा संचार, कम्प्युटर, ग्राफिक्स र छवि प्रशोधन र अन्य क्षेत्रहरूमा प्रयोग गरिन्छ। सबै हाई-टेक भ्यालु एडेड इलेक्ट्रोनिक उत्पादन डिजाइनहरूले कम पावर खपत, कम विद्युत चुम्बकीय विकिरण, उच्च विश्वसनीयता, लघुकरण, र हल्का वजन जस्ता सुविधाहरू पछ्याउँदै छन्। माथिको लक्ष्यहरू प्राप्त गर्न, डिजाइन मार्फत उच्च गति PCB डिजाइन मा एक महत्वपूर्ण कारक हो।

1. मार्फत
बहु-तह पीसीबी डिजाइन मा Via एक महत्वपूर्ण कारक हो। A via मुख्यतया तीन भागहरू मिलेर बनेको हुन्छ, एउटा होल; अर्को प्वाल वरिपरि प्याड क्षेत्र हो; र तेस्रो पावर तहको अलगाव क्षेत्र हो। प्वालको प्रक्रिया भनेको मध्य तहमा जडान गर्न आवश्यक तामाको पन्नी र माथिल्लो र तल्लो छेउमा जोड्न रासायनिक निक्षेपद्वारा प्वालको पर्खालको बेलनाकार सतहमा धातुको तह प्लेट गर्नु हो। मार्फत प्वाललाई साधारण प्याडहरूमा बनाइन्छ आकार सिधै माथिल्लो र तल्लो छेउमा रेखाहरूसँग जडान गर्न सकिन्छ, वा जडान गरिएको छैन। Vias ले बिजुली जडान, फिक्सिङ वा स्थिति उपकरणको भूमिका खेल्न सक्छ।

Vias लाई सामान्यतया तीन वर्गमा विभाजन गरिएको छ: अन्धा प्वालहरू, गाडिएको प्वालहरू र प्वालहरू मार्फत।

ब्लाइन्ड प्वालहरू मुद्रित सर्किट बोर्डको माथि र तल्लो सतहहरूमा अवस्थित छन् र निश्चित गहिराइ छ। तिनीहरू सतह रेखा र अन्तर्निहित भित्री रेखा जडान गर्न प्रयोग गरिन्छ। प्वालको गहिराई र प्वालको व्यास सामान्यतया एक निश्चित अनुपात भन्दा बढि हुँदैन।

दफन गरिएको प्वालले मुद्रित सर्किट बोर्डको भित्री तहमा अवस्थित जडान प्वाललाई बुझाउँछ, जुन सर्किट बोर्डको सतहमा विस्तार हुँदैन।

ब्लाइन्ड वियास र दबिएको वियास दुबै सर्किट बोर्डको भित्री तहमा अवस्थित हुन्छन्, जुन ल्यामिनेसन अघि प्वाल बनाउने प्रक्रियाबाट पूरा हुन्छ, र भियासको गठनको क्रममा धेरै भित्री तहहरू ओभरल्याप हुन सक्छन्।

प्वालहरू मार्फत, जुन सम्पूर्ण सर्किट बोर्ड मार्फत जान्छ, आन्तरिक अन्तरसम्बन्धको लागि वा कम्पोनेन्टको स्थापना स्थिति प्वालको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। प्वालहरू प्रक्रिया र कम लागतमा कार्यान्वयन गर्न सजिलो भएकोले, सामान्यतया मुद्रित सर्किट बोर्डहरू प्वालहरू मार्फत प्रयोग गरिन्छ।

2. वियासको परजीवी क्षमता
via आफैमा जमीनमा परजीवी क्षमता छ। यदि via को ग्राउन्ड लेयरमा आइसोलेसन प्वालको व्यास D2 हो, via pad को व्यास D1 हो, PCB को मोटाई T हो, र बोर्ड सब्सट्रेटको डाइलेक्ट्रिक स्थिरता ε हो, तब परजीवी क्यापेसिटन्स मार्फत समान छ:

C = 1.41εTD1/(D2-D1)

सर्किटमा मार्फत प्वालको परजीवी क्यापेसिटन्सको मुख्य प्रभाव भनेको संकेतको वृद्धि समय विस्तार गर्नु र सर्किटको गति घटाउनु हो। क्यापेसिटन्स मान जति सानो हुन्छ, प्रभाव त्यति नै कम हुन्छ।

3. वियासको परजीवी इन्डक्टन्स
via आफैमा परजीवी इन्डक्टन्स हुन्छ। हाई-स्पीड डिजिटल सर्किटको डिजाइनमा, via को परजीवी इन्डक्टन्सले गर्दा हुने हानि प्राय: परजीवी क्यापेसिटन्सको प्रभाव भन्दा ठूलो हुन्छ। via को परजीवी श्रृंखला इन्डक्टन्सले बाइपास क्यापेसिटरको कार्यलाई कमजोर पार्छ र सम्पूर्ण पावर प्रणालीको फिल्टरिंग प्रभावलाई कमजोर बनाउँछ। यदि L ले via को inductance लाई जनाउँछ, h via को लम्बाइ हो, र d केन्द्र प्वाल को व्यास हो, via को परजीवी इन्डक्टन्स समान छ:

L=5.08hln(4h/d) 1a

यो सूत्रबाट देख्न सकिन्छ कि via को व्यास inductance मा एक सानो प्रभाव छ, र via को लम्बाई inductance मा सबैभन्दा ठूलो प्रभाव छ।

4. प्रविधि मार्फत गैर-मार्फत
नन-थ्रु भियासमा अन्धा भिया र गाडिएको भियाहरू समावेश छन्।

प्रविधिको माध्यमबाट गैर-मार्फत, अन्धा भियास र दफन भियासको प्रयोगले PCB को आकार र गुणस्तर घटाउन सक्छ, तहहरूको संख्या घटाउन सक्छ, विद्युत चुम्बकीय अनुकूलता सुधार गर्न सक्छ, इलेक्ट्रोनिक उत्पादनहरूको विशेषताहरू बढाउन सक्छ, लागत घटाउन सक्छ, र पनि बनाउन सक्छ। डिजाइन काम अधिक सरल र छिटो। परम्परागत पीसीबी डिजाइन र प्रशोधन मा, छेद मार्फत धेरै समस्या ल्याउन सक्छ। पहिलो, तिनीहरूले प्रभावकारी ठाउँको ठूलो मात्रा ओगटेका छन्, र दोस्रो, ठूलो संख्यामा प्वालहरू एकै ठाउँमा घना रूपमा प्याक गरिएका छन्, जसले बहु-तह पीसीबीको भित्री तह तारिङमा ठूलो अवरोध सिर्जना गर्दछ। यी प्वालहरू मार्फत तारहरूका लागि आवश्यक ठाउँ ओगटेका छन्, र तिनीहरू तीव्र रूपमा बिजुली आपूर्ति र जमिनबाट पास हुन्छन्। तार तहको सतहले पावर ग्राउन्ड तार तहको प्रतिबाधा विशेषताहरूलाई पनि नष्ट गर्नेछ र पावर ग्राउन्ड तार तहलाई प्रभावहीन बनाउनेछ। र ड्रिलिंगको परम्परागत मेकानिकल विधि गैर-थ्रु होल टेक्नोलोजीको वर्कलोडको २० गुणा हुनेछ।

PCB डिजाइनमा, प्याड र भियासको साइज बिस्तारै घटेको भए पनि, यदि बोर्ड लेयरको मोटाई समानुपातिक रूपमा घटाइएन भने, थ्रु होलको पक्ष अनुपात बढ्नेछ, र प्वाल प्वालको पक्ष अनुपातको वृद्धि घट्नेछ। विश्वसनीयता। उन्नत लेजर ड्रिलिंग टेक्नोलोजी र प्लाज्मा ड्राई एचिङ प्रविधिको परिपक्वताको साथ, यो गैर-भेदक साना अन्धा प्वालहरू र साना गाडिएका प्वालहरू लागू गर्न सम्भव छ। यदि यी गैर-भेदक वियासको व्यास 0.3mm छ भने, परजीवी प्यारामिटरहरू मूल परम्परागत प्वालको लगभग 1/10 हुनेछ, जसले PCB को विश्वसनीयता सुधार गर्दछ।

प्रविधिको माध्यमबाट नभएको कारणले, PCB मा केही ठूला भियाहरू छन्, जसले ट्रेसहरूको लागि थप ठाउँ प्रदान गर्न सक्छ। EMI/RFI कार्यसम्पादन सुधार गर्न बाँकी ठाउँ ठूलो-क्षेत्र संरक्षण उद्देश्यका लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ। एकै समयमा, यन्त्र र मुख्य नेटवर्क केबलहरूलाई आंशिक रूपमा ढाल्न भित्री तहको लागि थप बाँकी ठाउँ पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ, ताकि यो उत्कृष्ट विद्युतीय कार्यसम्पादन होस्। नन-थ्रु वियासको प्रयोगले यन्त्र पिनहरू फ्यान आउट गर्न सजिलो बनाउँछ, उच्च-घनत्व पिन उपकरणहरू (जस्तै BGA प्याकेज गरिएका उपकरणहरू) रूट गर्न सजिलो बनाउँछ, तारको लम्बाइ छोटो पार्छ, र उच्च-गति सर्किटहरूको समय आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ। ।

5. साधारण PCB मा चयन मार्फत
साधारण PCB डिजाइनमा, परजीवी क्यापेसिटन्स र via को परजीवी इन्डक्टन्सले PCB डिजाइनमा कम प्रभाव पार्छ। 1-4 तह PCB डिजाइनको लागि, 0.36mm/0.61mm/1.02mm (ड्रिल गरिएको प्वाल/प्याड/पावर पृथक क्षेत्र सामान्यतया चयन गरिन्छ) Vias राम्रो छन्। विशेष आवश्यकताहरू (जस्तै पावर लाइनहरू, ग्राउन्ड लाइनहरू, घडी लाइनहरू, इत्यादि) भएका सिग्नल लाइनहरूका लागि, 0.41mm/0.81mm/1.32mm vias प्रयोग गर्न सकिन्छ, वा अन्य साइजका भिआहरू वास्तविक अवस्था अनुसार चयन गर्न सकिन्छ।

6. उच्च गति PCB मा डिजाइन मार्फत
Vias को परजीवी विशेषताहरु को माथिको विश्लेषण को माध्यम बाट, हामी देख्न सक्छौं कि उच्च-गति PCB डिजाइन मा, साधारण देखिने Vias अक्सर सर्किट डिजाइन मा ठूलो नकारात्मक प्रभाव ल्याउँछ। भियासको परजीवी प्रभावबाट हुने प्रतिकूल प्रभावहरूलाई कम गर्नको लागि, डिजाइनमा निम्न कार्यहरू गर्न सकिन्छ:

(1) आकार मार्फत उचित छनौट गर्नुहोस्। बहु-तह सामान्य-घनत्व PCB डिजाइनको लागि, यो 0.25mm/0.51mm/0.91mm (ड्रिल्ड प्वालहरू/प्याडहरू/पावर पृथक क्षेत्र) vias प्रयोग गर्न राम्रो छ; केहि उच्च-घनत्व PCBs को लागि, 0.20mm/0.46 लाई पनि mm/0.86mm vias प्रयोग गर्न सकिन्छ, तपाईले नन-थ्रु वियास पनि प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ; पावर वा ग्राउन्ड भियासको लागि, प्रतिबाधा कम गर्नको लागि तपाईले ठूलो साइज प्रयोग गर्न विचार गर्न सक्नुहुन्छ;

(2) POWER पृथक क्षेत्र जति ठूलो हुन्छ, PCB मा via density लाई विचार गर्दा राम्रो हुन्छ, सामान्यतया D1=D2 0.41;

(3) PCB मा सिग्नल ट्रेसहरूको तहहरू परिवर्तन नगर्ने प्रयास गर्नुहोस्, जसको मतलब vias कम गर्न;

(4) पातलो PCB को प्रयोग via को दुई परजीवी मापदण्डहरू कम गर्न अनुकूल छ;

(५) पावर र ग्राउन्ड पिन नजिकैको प्वालबाट बनाइनुपर्छ। प्वाइन्ट प्वाइन्ट र पिन बीचको लिड जति छोटो हुन्छ, त्यति नै राम्रो हुन्छ, किनभने तिनीहरूले इन्डक्टन्स बढाउनेछन्। एकै समयमा, प्रतिबाधा कम गर्न पावर र ग्राउन्ड लिडहरू सकेसम्म मोटो हुनुपर्छ;

(६) सिग्नल तहको भियास नजिक केही ग्राउन्डिङ भियास राख्नुहोस् सिग्नलको लागि छोटो दूरीको लूप प्रदान गर्न।

निस्सन्देह, डिजाइन गर्दा विशेष मुद्दाहरू विस्तृत रूपमा विश्लेषण गर्न आवश्यक छ। दुबै लागत र सिग्नल गुणस्तरलाई व्यापक रूपमा विचार गर्दै, उच्च-गति PCB डिजाइनमा, डिजाइनरहरू सधैं आशा गर्छन् कि प्वाल प्वाल जति सानो हुन्छ, राम्रो हुन्छ, ताकि बोर्डमा थप तारिङ ठाउँ छोड्न सकिन्छ। थप रूपमा, मार्फत प्वाल जति सानो हुन्छ, यसको आफ्नै परजीवी क्षमता जति सानो हुन्छ, उच्च-गति सर्किटहरूको लागि बढी उपयुक्त हुन्छ। उच्च-घनत्व पीसीबी डिजाइनमा, गैर-थ्रू भियासको प्रयोग र भियासको आकारमा कमीले पनि लागतमा वृद्धि ल्याएको छ, र भियासको आकार अनिश्चित कालसम्म घटाउन सकिँदैन। यो PCB निर्माताहरु को ड्रिलिंग र इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रियाहरु द्वारा प्रभावित छ। उच्च-गति PCBs को डिजाइन मार्फत प्राविधिक सीमितताहरू सन्तुलित विचार दिइनुपर्छ।