O gaură de trecere (VIA) este o parte importantă a PCB multistrat, iar costul găuririi găurilor reprezintă de obicei 30% până la 40% din costul fabricării plăcilor PCB. Pur și simplu, fiecare gaură de pe un PCB poate fi numită gaură de trecere. În ceea ce privește funcția, orificiul poate fi împărțit în două categorii: una este utilizată pentru conexiunea electrică între straturi; Celălalt este utilizat pentru fixarea sau poziționarea dispozitivului.

În ceea ce privește procesul, aceste găuri de trecere sunt în general împărțite în trei categorii, și anume via orbă, îngropată via și via via. Găurile orb sunt situate pe suprafețele superioare și inferioare ale plăcii de circuite PRINTED și au o anumită adâncime pentru conectarea circuitului de suprafață la circuitul interior de mai jos. Adâncimea găurilor nu depășește de obicei un anumit raport (deschidere). Găurile îngropate sunt găuri de conectare în stratul interior al plăcii cu circuite imprimate care nu se extind la suprafața plăcii cu circuite imprimate. The two types of holes are located in the inner layer of the circuit board, which is completed by the through-hole molding process before lamination, and several inner layers may be overlapped during the formation of the through-hole. Al treilea tip, numit găuri de trecere, trece prin întreaga placă de circuit și poate fi utilizat pentru interconectări interne sau ca găuri de montare și localizare pentru componente. Because the through hole is easier to implement in the process, the cost is lower, so most printed circuit boards are used it, rather than the other two kinds of through hole. The following through holes, without special explanation, shall be considered as through holes.

Cât de mult știți despre gaura de proiectare PCB

Din punct de vedere al proiectării, o gaură de trecere este compusă în principal din două părți, una este gaura de găurit din mijloc și cealaltă este zona tamponului în jurul găurii de găurire, așa cum se arată în figura de mai jos. Mărimea acestor două părți determină mărimea găurii de trecere. Evident, în proiectarea PCB de mare viteză și densitate mare, proiectantul dorește întotdeauna gaura cât mai mică posibil, acest eșantion poate lăsa mai mult spațiu de conectare, în plus, cu cât gaura este mai mică, capacitatea sa parazitară este mai mică, mai mult potrivit pentru circuit de mare viteză. Dar dimensiunea găurii scade în același timp aduce creșterea costurilor, iar dimensiunea găurii nu poate fi redusă fără limită, este limitată prin găurire (burghiu) și placare (placare) și alte tehnologii: cu cât gaura este mai mică, cu cât durează mai mult să foreze, cu atât este mai ușor să se abată de la centru; Când adâncimea găurii este de peste 6 ori diametrul găurii, este imposibil să se garanteze placarea uniformă de cupru a peretelui găurii. De exemplu, grosimea normală actuală (adâncimea găurii prin trecere) a unei plăci PCB cu 6 straturi este de aproximativ 50Mil, astfel încât diametrul minim de găurire pe care producătorii de PCB îl pot furniza poate ajunge doar la 8Mil. Capacitatea parazitară a găurii în sine există la sol, dacă diametrul găurii de izolare este D2, diametrul plăcii găurii este D1, grosimea plăcii PCB este T și constanta dielectrică a substratului este ε, capacitatea parazitară a găurii este de aproximativ: C = 1.41εTD1 / (D2-D1)

The main effect of parasitic capacitance on the circuit is to prolong the signal rise time and reduce the circuit speed. De exemplu, pentru o placă PCB cu grosimea de 50Mil, dacă diametrul interior al găurii este de 10Mil, diametrul tamponului este de 20Mil, iar distanța dintre tampon și podeaua de cupru este de 32Mil, putem aproxima capacitatea parazitară a găurii folosind formula de mai sus: C = 1.41 × 4.4 × 0.050 × 0.020 / (0.032-0.020) = 0.517pF, variația timpului de creștere cauzată de această parte a capacității este: T10-90 = 2.2C (Z0 / 2) = 2.2 × 0.517x (55 / 2) = 31.28ps. Din aceste valori, este clar că, deși efectul capacității parazitare dintr-o singură gaură asupra întârzierii de creștere nu este evident, proiectanții ar trebui să fie atenți dacă sunt folosite mai multe găuri pentru comutarea strat-strat.

În proiectarea circuitelor digitale de mare viteză, inductanța parazită a inductanței parazite prin orificiu este adesea mai mare decât impactul capacității parazite. Its parasitic series inductance will weaken the contribution of bypass capacitance and reduce the filtering effectiveness of the entire power system. Putem calcula pur și simplu inductanța parazitară a unei aproximări prin găuri folosind următoarea formulă: L = 5.08h [ln (4h / d) +1] unde L se referă la inductanța găurii prin trecere, h este lungimea gaura, iar D este diametrul găurii centrale. It can be seen from the equation that the diameter of the hole has little influence on the inductance, while the length of the hole has the greatest influence on the inductance. Folosind în continuare exemplul de mai sus, inductanța din gaură poate fi calculată ca L = 5.08 × 0.050 [ln (4 × 0.050 / 0.010) +1] = 1.015nh. Dacă timpul de creștere a semnalului este 1ns, atunci dimensiunea echivalentă a impedanței este: XL = πL / T10-90 = 3.19 ω. Această impedanță nu poate fi ignorată în prezența curentului de înaltă frecvență. În special, condensatorul de bypass trebuie să treacă prin două găuri pentru a conecta stratul de alimentare la formație, dublând astfel inductanța parazită a găurii.

Prin analiza de mai sus a caracteristicilor parazitare ale găurii, putem vedea că în proiectarea PCB de mare viteză, gaura aparent simplă aduce deseori efecte negative semnificative asupra proiectării circuitului. Pentru a reduce efectele adverse ale efectului parazit al găurii, putem face cât mai mult posibil în proiectare: 1. Din cele două aspecte ale costului și calității semnalului, alegeți o dimensiune rezonabilă a găurii. De exemplu, pentru 6-10 straturi de proiectare a modulului MEMORY PCB, este mai bine să alegeți 10 / 20mil (găurire / tampon) prin orificiu, pentru unele plăci de dimensiuni mici de înaltă densitate, puteți încerca, de asemenea, să utilizați 8 / 18mil prin intregul. Cu tehnologia actuală, ar fi dificil să se utilizeze găuri mai mici. Pentru sursa de alimentare sau firul de masă prin găuri se poate considera că folosește o dimensiune mai mare pentru a reduce impedanța.

2. Cele două formule discutate mai sus arată că utilizarea plăcilor PCB mai subțiri ajută la reducerea celor doi parametri paraziți prin găuri.

3. cablarea semnalului de pe placa PCB nu ar trebui să schimbe stratul cât mai mult posibil, adică să încerce să nu folosească găuri inutile.

4. Știfturile sursei de alimentare și ale solului trebuie găurite în apropiere. Cu cât plumbul este mai scurt între știfturi și găuri, cu atât mai bine, deoarece acestea vor duce la o creștere a inductanței. În același timp, cablurile de alimentare și de masă ar trebui să fie cât mai groase posibil pentru a reduce impedanța.

5. Așezați câteva găuri de împământare lângă găurile schimbării stratului de semnal pentru a oferi cea mai apropiată buclă pentru semnal. Puteți chiar pune o mulțime de găuri de masă suplimentare pe PCB. Desigur, trebuie să fii flexibil în design. Modelul orificiului traversant discutat mai sus este o situație în care există tampoane în fiecare strat. Uneori, putem reduce sau chiar elimina tampoanele din unele straturi. Mai ales în cazul în care densitatea găurii este foarte mare, aceasta poate duce la formarea unei caneluri a circuitului tăiat în stratul de cupru, pentru a rezolva o astfel de problemă pe lângă deplasarea locației găurii, putem lua în considerare și gaura în stratul de cupru pentru a reduce dimensiunea tamponului.