هڪ. ويزا جو بنيادي تصور

Via جي اهم حصن مان هڪ آهي multilayer پي سي بي، ۽ سوراخ ڪرڻ جي قيمت عام طور تي پي سي بي جي پيداوار جي قيمت جي 30٪ کان 40٪ تائين هوندي آهي. بس ڪر، پي سي بي تي هر سوراخ ذريعي سڏيو وڃي ٿو.

فنڪشن جي نقطي نظر کان، ويز کي ٻن ڀاڱن ۾ ورهائي سگهجي ٿو: ھڪڙو تہن جي وچ ۾ برقي ڪنيڪشن لاء استعمال ٿيندو آھي؛ ٻيو فڪسنگ يا پوزيشن ڊوائيسز لاء استعمال ڪيو ويندو آهي.

عمل جي لحاظ کان، اهي ويزا عام طور تي ٽن ڀاڱن ۾ ورهايل آهن، يعني انڌا وياس، دفن ٿيل ويزا ۽ وياس ذريعي. بلائنڊ سوراخ ڇپيل سرڪٽ بورڊ جي مٿين ۽ هيٺئين سطحن تي واقع آهن ۽ هڪ خاص کوٽائي آهي. اهي مٿاڇري جي لڪير ۽ هيٺئين اندروني لائن کي ڳنڍڻ لاء استعمال ٿيندا آهن. سوراخ جي کوٽائي عام طور تي هڪ خاص تناسب (ايپرچر) کان وڌيڪ نه هوندي آهي. دفن ٿيل سوراخ پرنٽ ٿيل سرڪٽ بورڊ جي اندرئين پرت ۾ واقع ڪنيڪشن سوراخ ڏانهن اشارو ڪري ٿو، جيڪو سرڪٽ بورڊ جي مٿاڇري تي نه وڌندو آهي. مٿي بيان ڪيل ٻن قسمن جا سوراخ سرڪٽ بورڊ جي اندرئين پرت ۾ واقع آهن، ۽ ليمينيشن کان اڳ هڪ سوراخ ٺاهڻ واري عمل ذريعي مڪمل ڪيا ويندا آهن، ۽ ڪيترن ئي اندروني تہن کي اوورليپ ڪري سگهجي ٿو. ٽئين قسم کي هڪ سوراخ ذريعي سڏيو ويندو آهي، جيڪو سڄي سرڪٽ بورڊ ۾ داخل ٿئي ٿو ۽ اندروني ڪنيڪشن لاء يا جزوي طور تي نصب ٿيل پوزيشن سوراخ جي طور تي استعمال ڪري سگهجي ٿو. ڇاڪاڻ ته سوراخ ذريعي عمل ۾ عمل ڪرڻ آسان آهي ۽ قيمت گهٽ آهي، اڪثر ڇپيل سرڪٽ بورڊ ان کي استعمال ڪندا آهن ٻين ٻن قسمن جي ذريعي سوراخ جي بدران. هيٺ ڏنل سوراخ ذريعي، جيستائين ٻي صورت ۾ بيان نه ڪيو ويو آهي، سمجهيو وڃي ٿو سوراخ ذريعي.

ڊزائن جي نقطي نظر کان، هڪ ذريعي بنيادي طور تي ٻن حصن تي مشتمل آهي، هڪ وچ ۾ ڊرل سوراخ آهي، ۽ ٻيو ڊرل سوراخ جي چوڌاري پيڊ ايريا آهي. انهن ٻن حصن جي ماپ ذريعي جي ماپ جو اندازو لڳائي ٿو. ظاهر آهي، تيز رفتار، تيز کثافت پي سي بي ڊيزائن ۾، ڊزائنر هميشه اميد رکندا آهن ته ننڍو سوراخ ذريعي، بهتر آهي، انهي ڪري ته بورڊ تي وڌيڪ وائرنگ جي جاء ڇڏي سگهجي ٿي. ان کان علاوه، ننڍڙو سوراخ ذريعي، ان جي پنهنجي پاراسياتي ظرفيت. اهو ننڍڙو آهي، اهو وڌيڪ مناسب آهي تيز رفتار سرڪٽ لاء. بهرحال، سوراخ جي سائيز جي گھٽتائي پڻ قيمت ۾ اضافو آڻيندي، ۽ ذريعي جي سائيز کي اڻڄاتل طور تي گھٽ نه ٿو ڪري سگھجي. اهو پروسيس ٽيڪنالاجيز جهڙوڪ ڊرلنگ ۽ پليٽنگ ذريعي محدود آهي: سوراخ جيترو ننڍو، ڊرل اوترو وڌيڪ سوراخ وٺندو، مرڪز جي پوزيشن کان انحراف ڪرڻ آسان آهي؛ ۽ جڏهن سوراخ جي کوٽائي 6 ڀيرا ڊريل سوراخ جي قطر کان وڌي وڃي ٿي، ته اها ضمانت نه ٿي ڏئي سگهجي ته سوراخ جي ڀت کي هڪجهڙائي سان ٽامي سان لڳايو وڃي. مثال طور، عام 6-پرت PCB بورڊ جي ٿولهه (سوراخ جي کوٽائي ذريعي) اٽڪل 50Mil آهي، تنهنڪري گهٽ ۾ گهٽ سوراخ ڪرڻ وارو قطر جيڪو PCB ٺاهيندڙن کي مهيا ڪري سگهي ٿو صرف 8Mil تائين پهچي سگهي ٿو.

ٻيو، via جي parasitic capacitance

ان ذريعي پاڻ کي زمين تي پاراسائيڪ ظرفيت حاصل آهي. جيڪڏهن اهو معلوم ٿئي ٿو ته via جي زميني پرت تي علحدگيء جي سوراخ جو قطر D2 آهي، پيڊ جو قطر D1 آهي، پي سي بي بورڊ جي ٿولهه T آهي، ۽ بورڊ جي سبسٽريٽ جو ڊائلڪٽرڪ مسلسل ε آهي، via جي parasitic capacitance جو اندازو لڳ ڀڳ آهي: C=1.41εTD1/(D2-D1) ذريعي جي پارسيٽڪ ظرفيت سرڪٽ کي سگنل جي اڀرڻ واري وقت کي ڊگهو ڪرڻ ۽ سرڪٽ جي رفتار کي گهٽائڻ جو سبب بڻائيندو. مثال طور، 50Mil جي ٿولهه سان هڪ PCB لاءِ، جيڪڏهن 10Mil جي اندروني قطر سان هڪ via ۽ 20Mil جي پيڊ قطر سان استعمال ڪيو وڃي، ۽ پيڊ ۽ گرائونڊ ڪاپر ايريا جي وچ ۾ فاصلو 32Mil آهي، ته پوءِ اسان اندازو لڳائي سگهون ٿا. مٿي ڏنل فارمولا استعمال ڪندي پارسيٽي ڪيپيسيٽينس تقريباً آهي: C=1.41×4.4×0.050×0.020/(0.032-0.020)=0.517pF، ظرفيت جي هن حصي جي ڪري اڀري وقت جي تبديلي آهي: T10-90=2.2C(Z0 /2)=2.2 x0.517x(55/2)=31.28ps. انهن قدرن مان اهو ڏسي سگهجي ٿو ته جيتوڻيڪ هڪ وِيا جي پارسيٽڪ ڪيپيسيٽينس جي ڪري اڀري دير جو اثر واضح ناهي، جيڪڏهن via ڪيترن ئي ڀيرا استعمال ڪيو وڃي ته ٽريس ۾ پرتن جي وچ ۾ سوئچ ڪرڻ لاءِ، ڊزائنر کي اڃا به غور ڪرڻ گهرجي. هوشياري سان.

ٽيون، ذريعي جي parasitic inductance

اهڙيءَ طرح، وياس جي پاراسائيڪ ڪيپيسيٽينس سان گڏ پراسياتي انڊڪٽانس به آهن. تيز رفتار ڊجيٽل سرڪٽ جي ڊيزائن ۾، وياس جي پاراسائيڪ انڊڪٽنس جي ڪري نقصان گهڻو ڪري پاراسائيڪ ڪيپيسٽينس جي اثر کان وڌيڪ آهي. ان جي parasitic سيريز inductance بائي پاس capacitor جي شراڪت کي ڪمزور ۽ سڄي طاقت نظام جي فلٽرنگ اثر کي ڪمزور ڪندو. اسان آسانيءَ سان حساب ڪري سگھون ٿا a via جي لڳ ڀڳ پارسيٽڪ انڊڪٽنس کي ھيٺ ڏنل فارمولا سان: L=5.08h[ln(4h/d)+1] جتي L اشارو ڪري ٿو وِيا جي انڊڪٽنس کي، h آھي وِيا جي ڊگھائي، ۽ ڊي. مرڪز آھي سوراخ جو قطر. اهو فارمولا مان ڏسي سگهجي ٿو ته وائي جي قطر جو انڊڪٽنس تي ننڍڙو اثر آهي، ۽ ذريعي جي ڊيگهه جو انڊڪٽنس تي تمام وڏو اثر آهي. اڃا به مٿئين مثال کي استعمال ڪندي، ذريعي جي انسپيڪشن کي ڳڻپيو وڃي ٿو: L=5.08×0.050 [ln(4×0.050/0.010)+1]=1.015nH. جيڪڏهن سگنل جو اڀرڻ جو وقت 1ns آهي، ته پوءِ ان جي برابر رڪاوٽ آهي: XL=πL/T10-90=3.19Ω. اهڙي رڪاوٽ کي وڌيڪ نظرانداز نه ٿو ڪري سگهجي جڏهن تيز تعدد وارو وهڪرو گذري ٿو. ان حقيقت تي خاص ڌيان ڏيڻ گهرجي ته پاور جهاز ۽ زميني جهاز کي ڳنڍڻ وقت بائي پاس ڪيپيسيٽر کي ٻن ويزا مان لنگهڻو پوندو، ته جيئن ويز جي پاراسٽڪ انڊڪٽنس تيزي سان وڌي.

چوٿون، تيز رفتار پي سي بي ۾ ڊيزائن ذريعي

وياس جي پاراسياتي خاصيتن جي مٿين تجزيي ذريعي، اسان ڏسي سگهون ٿا ته تيز رفتار پي سي بي ڊيزائن ۾، بظاهر سادو وياس اڪثر ڪري سرڪٽ ڊيزائن تي زبردست منفي اثر آڻيندا آهن. وياس جي پارسياتي اثرات جي ڪري پيدا ٿيندڙ خراب اثرات کي گھٽائڻ لاء، ھيٺ ڏنل ڊزائن ۾ ڪري سگھجي ٿو:

1. قيمت ۽ سگنل جي معيار جي نقطه نظر کان، هڪ مناسب سائيز ذريعي چونڊيو. مثال طور، 6-10 پرت ميموري ماڊل PCB ڊيزائن لاءِ، اهو بهتر آهي ته 10/20Mil (ڊرل ٿيل/پيڊ) وياس استعمال ڪجي. ڪجهه اعلي-کثافت ننڍي-سائيز بورڊ لاء، توهان پڻ استعمال ڪرڻ جي ڪوشش ڪري سگهو ٿا 8/18Mil. سوراخ. موجوده ٽيڪنيڪل حالتن جي تحت، اهو ننڍڙو ويز استعمال ڪرڻ ڏکيو آهي. پاور يا گرائونڊ ويز لاءِ، توھان غور ڪري سگھو ٿا وڏي سائيز استعمال ڪرڻ لاءِ رڪاوٽ گھٽائڻ لاءِ.

2. مٿي ڄاڻايل ٻن فارمولن مان اهو نتيجو ڪڍي سگهجي ٿو ته هڪ پتلي پي سي بي جي استعمال ذريعي جي ٻن پاراسياتي پيٽرولن کي گهٽائڻ لاء سازگار آهي.

3. ڪوشش ڪريو پي سي بي بورڊ تي سگنل جي نشانن جي پرت کي تبديل نه ڪريو، يعني غير ضروري ويز استعمال ڪرڻ جي ڪوشش نه ڪريو.

4. پاور ۽ گرائونڊ پنن کي ويجھو سوراخ ڪيو وڃي، ۽ واء ۽ پن جي وچ ۾ ليڊ جيترو ٿي سگھي ننڍو ھجڻ گھرجي، ڇو ته اھي انڊڪٽنس وڌائيندا. ساڳئي وقت، طاقت ۽ گرائونڊ ليڊز کي ممڪن طور تي موڙي هجڻ گهرجي ته رڪاوٽ کي گھٽائڻ لاء.

5. سگنل لاءِ ويجھي لوپ مهيا ڪرڻ لاءِ سگنل پرت جي ويزا جي ويجهو ڪجهه گرائونڊ وياس رکو. اهو پڻ ممڪن آهي ته پي سي بي بورڊ تي بيڪار گرائونڊ ويز جي وڏي تعداد کي رکڻ لاء. يقينا، ڊزائن کي لچڪدار هجڻ گهرجي. ماڊل ذريعي اڳ ۾ بحث ڪيو ويو آهي اهو معاملو آهي جتي هر پرت تي پيڊ آهن. ڪڏهن ڪڏهن، اسان ڪجھ تہن جي پيڊ کي گھٽائي سگھون ٿا يا ختم ڪري سگھون ٿا. خاص طور تي جڏهن وياس جي کثافت تمام گهڻي آهي، اهو ٿي سگهي ٿو ته هڪ وقفي نالي جي ٺهڻ جو سبب بڻجي سگهي ٿو جيڪو لوپ کي ٽامي جي پرت ۾ الڳ ڪري ٿو. هن مسئلي کي حل ڪرڻ لاء، ذريعي جي پوزيشن کي منتقل ڪرڻ کان علاوه، اسان پڻ ٽامي جي پرت تي ذريعي رکڻ تي غور ڪري سگهون ٿا. پيٽ جي سائيز گھٽجي وئي آهي.