In szybka HDI PCB projekt, poprzez projekt jest ważnym czynnikiem. Składa się z otworu, obszaru podkładki wokół otworu oraz obszaru izolacji warstwy POWER, które zwykle dzieli się na trzy typy: otwory ślepe, otwory zakopane i otwory przelotowe. W procesie projektowania PCB, poprzez analizę pasożytniczej pojemności i pasożytniczej indukcyjności przelotek, podsumowano pewne środki ostrożności przy projektowaniu szybkich przelotek PCB.

Obecnie projektowanie szybkich płytek drukowanych jest szeroko stosowane w komunikacji, komputerach, grafice i przetwarzaniu obrazu oraz w innych dziedzinach. Wszystkie zaawansowane technologicznie projekty produktów elektronicznych o wartości dodanej charakteryzują się takimi cechami, jak niskie zużycie energii, niskie promieniowanie elektromagnetyczne, wysoka niezawodność, miniaturyzacja i niewielka waga. Aby osiągnąć powyższe cele, projektowanie jest ważnym czynnikiem w szybkim projektowaniu PCB.

1. Przez
Via jest ważnym czynnikiem w projektowaniu wielowarstwowych płytek drukowanych. Przelotka składa się głównie z trzech części, jedna to otwór; drugi to obszar podkładki wokół otworu; a trzeci to obszar izolacji warstwy POWER. Proces wykonania przelotki polega na nałożeniu warstwy metalu na cylindrycznej powierzchni ścianki otworu przelotki poprzez osadzanie chemiczne w celu połączenia folii miedzianej, która musi być połączona z warstwami środkowymi oraz górną i dolną stroną przelotki wykonane są w zwykłe podkładki. Kształt można łączyć bezpośrednio z liniami na górnej i dolnej stronie lub nie łączyć. Przelotki mogą pełnić rolę urządzeń przyłączeniowych, mocujących lub pozycjonujących.

Przelotki są generalnie podzielone na trzy kategorie: otwory ślepe, otwory zakopane i otwory przelotowe.

Otwory zaślepiające znajdują się na górnej i dolnej powierzchni płytki drukowanej i mają określoną głębokość. Służą do łączenia linii powierzchni i leżącej poniżej linii wewnętrznej. Głębokość otworu i średnica otworu zwykle nie przekraczają pewnego stosunku.

Zakopany otwór odnosi się do otworu połączeniowego znajdującego się w wewnętrznej warstwie płytki drukowanej, która nie sięga do powierzchni płytki drukowanej.

Zarówno przelotki ślepe, jak i przelotki zakopane znajdują się w wewnętrznej warstwie płytki drukowanej, co jest uzupełniane przez proces formowania otworów przelotowych przed laminowaniem, a podczas formowania przelotek można na siebie nakładać kilka warstw wewnętrznych.

Otwory przelotowe, które przechodzą przez całą płytkę drukowaną, mogą być wykorzystane do wewnętrznego połączenia lub jako otwór pozycjonujący do instalacji komponentu. Ponieważ otwory przelotowe są łatwiejsze do wykonania w procesie i tańsze, na ogół płytki drukowane wykorzystują otwory przelotowe.

2. Pasożytnicza pojemność przelotek
Sama przelotka ma pasożytniczą pojemność względem ziemi. Jeżeli średnica otworu izolacyjnego w warstwie uziemienia przelotki wynosi D2, średnica podkładki przelotki wynosi D1, grubość PCB wynosi T, a stała dielektryczna podłoża płytki wynosi ε, to pojemność pasożytnicza via jest podobna do:

C =1.41εTD1/(D2-D1)

Głównym efektem pasożytniczej pojemności przelotki na obwodzie jest wydłużenie czasu narastania sygnału i zmniejszenie prędkości obwodu. Im mniejsza wartość pojemności, tym mniejszy efekt.

3. Pasożytnicza indukcyjność przelotek
Sama przelotka ma pasożytniczą indukcyjność. W projektowaniu szybkich obwodów cyfrowych szkody spowodowane przez pasożytniczą indukcyjność przelotki są często większe niż wpływ pasożytniczej pojemności. Pasożytnicza indukcyjność szeregowa przelotki osłabi działanie kondensatora obejściowego i osłabi efekt filtrowania całego systemu elektroenergetycznego. Jeśli L odnosi się do indukcyjności przelotki, h jest długością przelotki, a d jest średnicą środkowego otworu, pasożytnicza indukcyjność przelotki jest podobna do:

L=5.08h［ln(4h/d) 1］

Ze wzoru wynika, że ​​średnica przelotki ma mały wpływ na indukcyjność, a długość przelotki ma największy wpływ na indukcyjność.

4. Nieprzenikająca przez technologię
Przelotki nieprzelotowe obejmują przelotki ślepe i przelotki zakopane.

W technologii nieprzelotowej zastosowanie przelotek ślepych i przelotek zakopanych może znacznie zmniejszyć rozmiar i jakość PCB, zmniejszyć liczbę warstw, poprawić kompatybilność elektromagnetyczną, zwiększyć właściwości produktów elektronicznych, obniżyć koszty, a także sprawić, że projekt działa bardziej Prosto i szybko. W tradycyjnym projektowaniu i przetwarzaniu PCB, otwory przelotowe mogą powodować wiele problemów. Po pierwsze zajmują dużą ilość efektywnej przestrzeni, a po drugie duża liczba otworów przelotowych jest gęsto upakowana w jednym miejscu, co również stanowi ogromną przeszkodę dla okablowania warstwy wewnętrznej wielowarstwowej płytki drukowanej. Te otwory przelotowe zajmują przestrzeń wymaganą na okablowanie i intensywnie przechodzą przez zasilacz i ziemię. Powierzchnia warstwy przewodu zniszczy również charakterystykę impedancji warstwy przewodu uziemienia zasilania i sprawi, że warstwa przewodu uziemienia zasilania stanie się nieskuteczna. A konwencjonalna mechaniczna metoda wiercenia będzie 20 razy większa niż w przypadku technologii otworów nieprzelotowych.

W projektowaniu PCB, chociaż rozmiary padów i przelotek stopniowo się zmniejszały, jeśli grubość warstwy płytki nie zostanie proporcjonalnie zmniejszona, proporcje otworu przelotowego będą wzrastać, a wzrost proporcji otworu przelotowego zmniejszy się Niezawodność. Wraz z dojrzałością zaawansowanej technologii wiercenia laserowego i technologii suchego trawienia plazmowego, możliwe jest stosowanie niepenetrujących małych otworów ślepych i małych otworów zakopanych. Jeśli średnica tych niepenetrujących przelotek wynosi 0.3 mm, parametry pasożytnicze będą wynosić około 1/10 oryginalnego konwencjonalnego otworu, co poprawia niezawodność PCB.

Ze względu na technologię non-through via, na płytce drukowanej znajduje się kilka dużych przelotek, które mogą zapewnić więcej miejsca na ścieżki. Pozostałą przestrzeń można wykorzystać do ekranowania dużych powierzchni w celu poprawy wydajności EMI/RFI. Jednocześnie więcej miejsca można również wykorzystać na warstwę wewnętrzną, aby częściowo osłonić urządzenie i kluczowe kable sieciowe, aby zapewnić najlepszą wydajność elektryczną. Zastosowanie przelotek nieprzelotowych ułatwia rozłożenie pinów urządzenia, ułatwiając prowadzenie urządzeń pinowych o dużej gęstości (takich jak urządzenia w pakietach BGA), skracając długość okablowania i spełniając wymagania dotyczące taktowania szybkich obwodów .

5. Poprzez wybór w zwykłej płytce drukowanej
W zwykłych projektach PCB pasożytnicza pojemność i pasożytnicza indukcyjność przelotki mają niewielki wpływ na projekt PCB. W przypadku 1-4 warstwowej konstrukcji PCB 0.36 mm / 0.61 mm / 1.02 mm (zwykle wybiera się wywiercony otwór / podkładkę / obszar izolacji POWER) ) Przelotki są lepsze. W przypadku linii sygnałowych o specjalnych wymaganiach (takich jak linie energetyczne, linie uziemiające, linie zegarowe itp.) można użyć przelotek 0.41 mm/0.81 mm/1.32 mm lub można wybrać przelotki o innych rozmiarach, w zależności od aktualnej sytuacji.

6. Poprzez projekt w szybkiej płytce drukowanej
Poprzez powyższą analizę pasożytniczych charakterystyk przelotek, widzimy, że w szybkich projektach PCB pozornie proste przelotki często przynoszą duże negatywne skutki w projektowaniu obwodów. W celu zmniejszenia negatywnych skutków wywołanych przez pasożytnicze działanie przelotek, w projekcie można wykonać następujące czynności:

(1) Wybierz rozsądny rozmiar. W przypadku wielowarstwowych projektów PCB o ogólnej gęstości lepiej jest użyć przelotek 0.25 mm/0.51 mm/0.91 mm (wywiercone otwory/podkładki/obszar izolacji ZASILANIA); w przypadku niektórych płytek drukowanych o dużej gęstości można również użyć przelotek 0.20 mm/0.46 mm/0.86 mm, można również wypróbować przelotki nieprzelotowe; w przypadku przelotek zasilających lub uziemiających można rozważyć użycie większego rozmiaru, aby zmniejszyć impedancję;

(2) Im większy obszar izolacji POWER, tym lepiej, biorąc pod uwagę gęstość przelotek na PCB, ogólnie D1=D2 0.41;

(3) Staraj się nie zmieniać warstw ścieżek sygnałowych na PCB, co oznacza zminimalizowanie przelotek;

(4) Zastosowanie cieńszej płytki PCB sprzyja zmniejszeniu dwóch pasożytniczych parametrów przelotki;

(5) Styki zasilania i uziemienia powinny być wykonane przez znajdujące się w pobliżu otwory. Im krótszy skok pomiędzy przelotką a kołkiem, tym lepiej, ponieważ zwiększą one indukcyjność. Jednocześnie przewody zasilające i uziemiające powinny być jak najgrubsze, aby zmniejszyć impedancję;

(6) Umieść kilka przelotek uziemiających w pobliżu przelotek warstwy sygnałowej, aby zapewnić pętlę na krótkie odległości dla sygnału.

Oczywiście przy projektowaniu trzeba szczegółowo przeanalizować konkretne zagadnienia. Biorąc pod uwagę zarówno koszty, jak i jakość sygnału kompleksowo, w projektowaniu szybkich płytek drukowanych projektanci zawsze mają nadzieję, że im mniejszy otwór przelotowy, tym lepiej, dzięki czemu na płytce można pozostawić więcej miejsca na okablowanie. Ponadto im mniejszy otwór przelotowy, tym mniejszy. Im mniejsza pojemność pasożytnicza, tym bardziej nadaje się do szybkich obwodów. W przypadku projektowania PCB o dużej gęstości, użycie przelotek nieprzelotowych i zmniejszenie rozmiaru przelotek również spowodowały wzrost kosztów, a rozmiaru przelotek nie można zmniejszać w nieskończoność. Wpływają na nią procesy wiercenia i powlekania galwanicznego stosowane przez producentów PCB. Przy projektowaniu szybkich obwodów drukowanych należy w wyważony sposób uwzględnić ograniczenia techniczne.