تيز رفتار PCBs ۾ وياس جي ڊيزائن ۾، هيٺين نقطي تي ڌيان ڏيڻ جي ضرورت آهي

In تيز رفتار HDI پي سي بي ڊيزائن، ڊزائين ذريعي هڪ اهم عنصر آهي. اهو هڪ سوراخ تي مشتمل آهي، سوراخ جي چوڌاري هڪ پيڊ ايريا، ۽ پاور پرت جو هڪ الڳ علائقو، جيڪو عام طور تي ٽن قسمن ۾ ورهايل آهي: انڌا سوراخ، دفن ٿيل سوراخ ۽ سوراخ ذريعي. پي سي بي جي ڊيزائن جي عمل ۾، وياس جي پاراسائيڪ ڪيپيسيٽنس ۽ پارسيٽڪ انڊڪٽانس جي تجزيي ذريعي، تيز رفتار پي سي بي وياس جي ڊيزائن ۾ ڪجهه احتياطي تدبيرون بيان ڪيون ويون آهن.

آئي پي سي بي

موجوده تي، تيز رفتار پي سي بي جوڙجڪ وڏي پيماني تي ڪميونيڪيشن، ڪمپيوٽرن، گرافڪس ۽ تصوير پروسيسنگ ۽ ٻين شعبن ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي. تمام هاءِ ٽيڪ ويليو ايڊڊ اليڪٽرانڪ پراڊڪٽ ڊزائينز خصوصيتن جي تعاقب ڪري رهيا آهن جيئن ته گهٽ پاور واپرائڻ، گهٽ برقي مقناطيسي تابڪاري، اعليٰ اعتبار، ننڍو ڪرڻ، ۽ هلڪو وزن. مٿين مقصدن کي حاصل ڪرڻ لاء، ڊزائين ذريعي تيز رفتار پي سي بي ڊيزائن ۾ هڪ اهم عنصر آهي.

1. ذريعي
Via گھڻ-پرت پي سي بي ڊيزائن ۾ هڪ اهم عنصر آهي. A via بنيادي طور تي ٽن حصن تي مشتمل آهي، هڪ سوراخ آهي؛ ٻيو سوراخ جي چوڌاري پيڊ علائقو آهي؛ ۽ ٽيون پاور پرت جو اڪيلائي وارو علائقو آهي. واءِ هول جو عمل اهو آهي ته ڌاتوءَ جي هڪ پرت کي سوراخ جي ڀت جي سلنڈر واري مٿاڇري تي ڪيميائي ذخيري ذريعي، تانبا جي ورق کي ڳنڍڻ لاءِ، جنهن کي وچين پرتن سان ڳنڍڻ جي ضرورت آهي، ۽ ان جي مٿين ۽ هيٺئين پاسن کي. سوراخ ذريعي عام پيڊن ۾ ٺاهيا ويا آهن شڪل سڌي طرح مٿين ۽ هيٺين پاسن جي لائينن سان ڳنڍيل هجي، يا ڳنڍيل نه هجي. Vias اليڪٽرڪ ڪنيڪشن، فڪسنگ يا پوزيشن ڊوائيسز جو ڪردار ادا ڪري سگھن ٿا.

Vias عام طور تي ٽن ڀاڱن ۾ ورهايل آهن: انڌا سوراخ، دفن ٿيل سوراخ ۽ سوراخ 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 ۽ سوراخ جو قطر عام طور تي هڪ خاص تناسب کان وڌيڪ نه آهي.

دفن ٿيل سوراخ پرنٽ ٿيل سرڪٽ بورڊ جي اندرئين پرت ۾ واقع ڪنيڪشن سوراخ ڏانهن اشارو ڪري ٿو، جيڪو سرڪٽ بورڊ جي مٿاڇري تائين نه وڌندو آهي.

بلائنڊ ويز ۽ دفن ٿيل وياس ٻئي سرڪٽ بورڊ جي اندرئين پرت ۾ واقع آهن، جيڪا ليمينيشن کان اڳ سوراخ ٺاهڻ واري عمل ذريعي مڪمل ڪئي ويندي آهي، ۽ وياس جي ٺهڻ دوران ڪيترائي اندروني پرت اوورليپ ٿي سگهن ٿا.

سوراخ ذريعي، جيڪو سڄي سرڪٽ بورڊ مان گذري ٿو، استعمال ڪري سگھجي ٿو اندروني ڪنيڪشن لاء يا جزو جي تنصيب پوزيشن سوراخ جي طور تي. جيئن ته سوراخ ذريعي عمل ۽ گهٽ قيمت تي عمل ڪرڻ آسان آهي، عام طور تي ڇپيل سرڪٽ بورڊ سوراخ ذريعي استعمال ڪندا آهن.

2. وياس جي Parasitic capacitance
ان ذريعي پاڻ کي زمين تي پاراسائيڪ ظرفيت حاصل آهي. جيڪڏهن via جي زميني پرت تي آئسوليشن سوراخ جو قطر D2 آهي، via پيڊ جو قطر D1 آهي، PCB جي ٿولهه T آهي، ۽ بورڊ جي سبسٽرٽ جي ڊائيلڪٽرڪ ڪانسٽنٽ ε آهي، ته پوءِ ان جي پارسيٽڪ ڪيپيسيٽينس جي ذريعي هڪجهڙائي آهي:

C = 1.41εTD1/(D2-D1)

سرڪٽ تي سوراخ جي ذريعي پارسيٽڪ ڪيپيسيٽينس جو بنيادي اثر سگنل جي اڀرڻ واري وقت کي وڌائڻ ۽ سرڪٽ جي رفتار کي گهٽائڻ آهي. ظرفيت جو قدر جيترو ننڍو هوندو، اوترو ننڍڙو اثر.

3. وياس جي پارسيٽڪ انڊڪٽانس
جي ذريعي پاڻ ۾ parasitic inductance آهي. تيز رفتار ڊجيٽل سرڪٽ جي ڊيزائن ۾، نقصان جي ذريعي جي پاراسائيڪ انڊڪٽنس جي ڪري نقصان گهڻو ڪري پاراسائيڪ ڪيپيسيٽينس جي اثر کان وڌيڪ آهي. ذريعي جي پارسيٽڪ سيريز انڊڪٽنس بائي پاس ڪيپيسيٽر جي ڪم کي ڪمزور ڪندي ۽ پوري پاور سسٽم جي فلٽرنگ اثر کي ڪمزور ڪندي. جيڪڏهن L جو حوالو ڏئي ٿو ذريعي جي انڊڪٽنس، h ذريعي جي ڊگھائي آهي، ۽ d سينٽرل هول جو قطر آهي، ذريعي جي پارسيٽڪ انڊڪٽانس هڪجهڙائي آهي:

ايل = 5.08 ڪلاڪ (4 ڪلاڪ / ڊي) 1

اهو فارمولا مان ڏسي سگهجي ٿو ته وائي جي قطر جو انڊڪٽنس تي ننڍڙو اثر آهي، ۽ وائي جي ڊگھائي انڊڪٽنس تي تمام وڏو اثر آهي.

4. ٽيڪنالاجي ذريعي غير
غير ذريعي ويزا شامل آهن انڌا ويزا ۽ دفن ٿيل ويزا.

ٽيڪنالاجي جي ذريعي نه، انڌا وياس ۽ دفن ٿيل وياس جي ايپليڪيشن پي سي بي جي سائيز ۽ معيار کي تمام گهڻو گھٽائي سگھي ٿو، تہن جو تعداد گھٽائي، برقياتي مقناطيسي مطابقت کي بهتر بڻائي، اليڪٽرانڪ شين جي خاصيتن کي وڌائي، قيمت گھٽائي، ۽ پڻ ٺاهي سگھي ٿو. ڊيزائن جو ڪم وڌيڪ سادو ۽ تيز. روايتي پي سي بي ڊيزائن ۽ پروسيسنگ ۾، سوراخ ذريعي ڪيترائي مسئلا آڻي سگهن ٿا. پهرين، اهي وڏي مقدار ۾ موثر جڳهه تي قبضو ڪن ٿا، ۽ ٻيو، هڪ وڏي تعداد ۾ سوراخ هڪ جاء تي ڀريل هوندا آهن، جيڪو پڻ ملٽي ليئر پي سي بي جي اندروني پرت جي وائرنگ ۾ وڏي رڪاوٽ پيدا ڪري ٿو. اهي سوراخ ذريعي وائرنگ لاء گهربل جاء تي قبضو ڪن ٿا، ۽ اهي شدت سان پاور سپلائي ۽ زمين مان گذري ٿو. تار جي پرت جي مٿاڇري به پاور گرائونڊ وائر پرت جي رڪاوٽ خاصيتن کي تباهه ڪندي ۽ پاور گرائونڊ وائر پرت کي غير موثر بڻائي ٿي. ۽ سوراخ ڪرڻ جو روايتي مشيني طريقو 20 ڀيرا غير سوراخ ٽيڪنالاجي جي ڪم لوڊ ٿي ويندو.

پي سي بي جي ڊيزائن ۾، جيتوڻيڪ پيڊ ۽ ويز جي سائيز ۾ گھٽتائي ٿي وئي آهي، جيڪڏهن بورڊ جي پرت جي ٿلهي متناسب طور تي گهٽ نه ڪئي وئي آهي، ته سوراخ جي پاسو تناسب وڌندي، ۽ سوراخ جي اسپيڪٽ تناسب ۾ اضافو ٿيندو. اعتبار. ترقي يافته ليزر ڊرلنگ ٽيڪنالاجي ۽ پلازما خشڪ ايچنگ ٽيڪنالاجي جي پختگي سان، اهو ممڪن آهي ته غير داخل ٿيڻ وارا ننڍڙا انڌا سوراخ ۽ ننڍا دفن ٿيل سوراخ. جيڪڏهن انهن غير داخل ٿيڻ واري وياس جو قطر 0.3mm آهي، ته پارسياتي پيٽرولر اصل روايتي سوراخ جي اٽڪل 1/10 هوندو، جيڪو PCB جي اعتماد کي بهتر بڻائي ٿو.

ٽيڪنالوجي جي ذريعي نه هجڻ جي ڪري، پي سي بي تي ٿورا وڏا ويزا آهن، جيڪي نشانن لاءِ وڌيڪ جاءِ فراهم ڪري سگهن ٿا. EMI/RFI ڪارڪردگي کي بهتر ڪرڻ لاءِ بچيل جاءِ وڏي ايراضيءَ جي حفاظت جي مقصدن لاءِ استعمال ڪري سگھجي ٿي. ساڳئي وقت، وڌيڪ بچيل جاءِ به استعمال ڪري سگھجن ٿيون اندروني پرت لاءِ جزوي طور تي ڊيوائس ۽ اهم نيٽ ورڪ ڪيبل کي بچائڻ لاءِ، ته جيئن ان ۾ بهترين برقي ڪارڪردگي هجي. نان-ٿرو وياس جو استعمال ڊيوائس جي پنن کي پنڻ آسان بڻائي ٿو، تيز کثافت واري پن ڊوائيسز (جهڙوڪ BGA پيڪيج ٿيل ڊوائيسز)، وائرنگ جي ڊيگهه کي ننڍو ڪرڻ، ۽ تيز رفتار سرڪٽ جي وقت جي ضرورتن کي پورو ڪرڻ آسان بڻائي ٿو. .

5. عام پي سي بي ۾ چونڊ ذريعي
عام پي سي بي جي ڊيزائن ۾، پارسيٽڪ ڪيپيسٽينس ۽ پارسيٽڪ انڊڪٽنس جي ذريعي پي سي بي جي ڊيزائن تي ٿورو اثر پوي ٿو. 1-4 پرت لاءِ پي سي بي ڊيزائن، 0.36mm/0.61mm/1.02mm (ڊرل ٿيل سوراخ/پيڊ/پاور آئسوليشن ايريا عام طور تي چونڊيو ويندو آهي) وياس بهتر آهن. خاص ضرورتن سان سگنل لائينن لاءِ (جهڙوڪ پاور لائينون، گرائونڊ لائينون، گھڙي جون لائينون، وغيره)، 0.41mm/0.81mm/1.32mm وياس استعمال ڪري سگھجن ٿا، يا اصل صورتحال جي مطابق ٻين سائزن جا ويزا چونڊجي سگھجن ٿا.

6. 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) سائيز ذريعي مناسب چونڊيو. گھڻ-پرت جنرل-کثافت پي سي بي جي جوڙجڪ لاء، ان کي استعمال ڪرڻ بهتر آهي 0.25mm / 0.51mm / 0.91mm (drilled سوراخ / pads / POWER علحدگيء واري علائقي) ذريعي؛ ڪجهه تيز-کثافت پي سي بيز لاء، 0.20mm / 0.46 پڻ استعمال ڪري سگھجن ٿيون mm / 0.86mm وياس، توهان پڻ ڪوشش ڪري سگهو ٿا غير ذريعي وياس؛ پاور يا گرائونڊ ويز لاءِ، توهان رڪاوٽ کي گهٽائڻ لاءِ وڏي سائيز استعمال ڪرڻ تي غور ڪري سگهو ٿا؛

(2) پاور آئسوليشن ايريا جيترو وڏو هوندو، اوترو ئي بهتر، پي سي بي تي via density کي نظر ۾ رکندي، عام طور تي D1=D2 0.41؛

(3) ڪوشش نه ڪريو پي سي بي تي سگنل جي نشانن جي تہن کي تبديل ڪريو، جنھن جو مطلب آھي ويز کي گھٽ ڪرڻ؛

(4) هڪ پتلي پي سي بي جي استعمال جي ذريعي جي ٻن parasitic پيراگراف کي گهٽائڻ لاء سازگار آهي؛

(5) پاور ۽ گرائونڊ پنن کي ويجهي سوراخ ذريعي ٺاهيو وڃي. سوراخ ۽ پن جي وچ ۾ اڳواٽ ننڍو هوندو، بهتر، ڇاڪاڻ ته اهي انڊڪٽنس وڌائي سگهندا. ساڳئي وقت، طاقت ۽ گرائونڊ ليڊز کي ممڪن طور تي ٿلهي هجڻ گهرجي، رڪاوٽ کي گهٽائڻ لاء.

(6) سگنل جي پرت جي وياس جي ويجهو ڪجهه گرائونڊنگ ويز کي رکو ته سگنل لاءِ مختصر فاصلي وارو لوپ مهيا ڪيو وڃي.

يقينا، خاص مسئلن کي تفصيل سان تجزيو ڪرڻ جي ضرورت آهي جڏهن ڊزائين ڪرڻ. ٻنهي قيمت ۽ سگنل جي معيار کي جامع طور تي غور ڪندي، تيز رفتار پي سي بي ڊيزائن ۾، ڊزائنر هميشه اميد رکندا آهن ته سوراخ ذريعي ننڍو هوندو، بهتر، انهي ڪري ته بورڊ تي وڌيڪ وائرنگ جي جاء ڇڏي سگهجي ٿي. ان کان علاوه، ننڍو سوراخ ذريعي، ان جي پنهنجي ننڍڙي پارسيٽڪ ظرفيت، تيز رفتار سرڪٽ لاء وڌيڪ مناسب. اعلي کثافت پي سي بي جي ڊيزائن ۾، غير ذريعي ويز جي استعمال ۽ ويز جي سائيز ۾ گهٽتائي پڻ قيمت ۾ واڌ جي باري ۾ آندو آهي، ۽ ويز جي سائيز کي اڻڄاتل طور تي گهٽائي نه ٿو سگهجي. اهو متاثر ٿئي ٿو پي سي بي ٺاهيندڙن جي سوراخ ڪرڻ ۽ اليڪٽرروپلٽنگ عملن کان. تيز رفتار پي سي بيز جي ڊيزائن ۾ ٽيڪنيڪل حدن کي متوازن ڌيان ڏنو وڃي.