එක් සිදුරු කිරීම පිළිබඳ මූලික සංකල්පය

සිදුර හරහා (VIA) එහි වැදගත් කොටසකි බහු ස්ථර PCB, සහ සිදුරු හෑරීමේ පිරිවැය සාමාන්‍යයෙන් PCB පුවරු සෑදීමේ පිරිවැයෙන් 30% සිට 40% දක්වා වේ. සරලව කිවහොත්, PCB එකක ඇති සෑම සිදුරක්ම පාස් සිදුරක් ලෙස හැඳින්විය හැකිය. ක්‍රියාකාරිත්වය අනුව, සිදුර කාණ්ඩ දෙකකට බෙදිය හැකිය: ස්ථර අතර විද්‍යුත් සම්බන්ධතාවය සඳහා එකක් භාවිතා කෙරේ; අනෙක උපකරණය සවි කිරීමට හෝ ස්ථානගත කිරීමට භාවිතා කරයි. ක්‍රියාවලියට අනුව, මෙම සිදුරු සාමාන්‍යයෙන් කාණ්ඩ තුනකට බෙදා ඇත, එනම් අන්ධ හරහා, තැන්පත් කර හරහා සහ හරහා හරහා. මුද්‍රිත පරිපථ පුවරුවේ ඉහළ සහ පහළ මතුපිට අන්ධ සිදුරු පිහිටා ඇති අතර මතුපිට පරිපථය පහත අභ්‍යන්තර පරිපථයට සම්බන්ධ කිරීම සඳහා යම් ගැඹුරක් ඇත. සිදුරු වල ගැඹුර සාමාන්‍යයෙන් යම් අනුපාතයක් (විවරය) නොඉක්මවයි. වළලනු ලැබූ සිදුරු යනු මුද්‍රිත පරිපථ පුවරුවේ අභ්‍යන්තර ස්ථරයේ සම්බන්ධක සිදුරු වන අතර ඒවා මුද්‍රිත පරිපථ පුවරුවේ මතුපිටට විහිදේ. සිදුරු වර්ග දෙක පිහිටා ඇත්තේ පරිපථ පුවරුවේ අභ්‍යන්තර ස්ථරයේ වන අතර එය ලැමිෙන්ටේෂන් කිරීමට පෙර සිදුරු සෑදීමේ ක්‍රියාවලිය මඟින් සම්පූර්ණ කර ඇති අතර සිදුර සෑදීමේදී අභ්‍යන්තර ස්ථර කිහිපයක් අතිච්ඡාදනය විය හැකිය. සිදුරු ලෙස හැඳින්වෙන තුන්වන වර්ගය සමස්ත පරිපථ පුවරුව හරහා දිවෙන අතර අභ්‍යන්තර අන්තර් සම්බන්ධතා සඳහා හෝ සංරචක සඳහා සිදුරු සවි කිරීම සහ ස්ථානගත කිරීම සඳහා භාවිතා කළ හැකිය. ක්‍රියාවලිය තුළ සිදුර හරහා සිදුරු කිරීම පහසු වන හෙයින් පිරිවැය අඩු බැවින් අනෙක් බොහෝ සිදුරු සිදුරු වලට වඩා මුද්‍රිත පරිපථ පුවරු බොහෝමයක් එය භාවිතා කරයි. විශේෂ පැහැදිලි කිරීමකින් තොරව සිදුරු තුළින් පහත සඳහන් දෑ සිදුරු තුළින් සේ සැලකිය යුතුය.

PCB කුහරය මූලික සංකල්පය හරහා සහ සිදුරු ක්‍රමය හඳුන්වා දීම තුළින්

සැලසුම් දෘෂ්ටි කෝණයකින්, හරහා සිදුරක් ප්රධාන වශයෙන් කොටස් දෙකකින් සමන්විත වේ, එකක් මධ්යයේ සරඹ කුහරය වන අතර අනෙක සරඹ කුහරය වටා ඇති පෑඩ් ප්රදේශය වේ. මෙම කොටස් දෙකේ ප්‍රමාණය අනුව සිදුරේ ප්‍රමාණය තීරණය වේ. පැහැදිලිවම, අධිවේගී, අධික ඝනත්වයකින් යුත් පීසීබී සැලසුම් කිරීමේදී, නිර්මාණකරුට සෑම විටම අවශ්‍ය වන්නේ හැකි තරම් කුඩා සිදුරක්, මෙම නියැදියට වැඩි රැහැන් ඉඩක් තැබිය හැකි අතර, ඊට අමතරව සිදුර කුඩා වන විට එහි පරපෝෂිත ධාරිතාව කුඩා වේ අධිවේගී පරිපථයකට සුදුසු ය. නමුත් සිදුරු ප්‍රමාණය එකවර අඩු කිරීම පිරිවැය වැඩි කරන අතර, සිදුරේ ප්‍රමාණය සීමාවකින් තොරව අඩු කළ නොහැක, එය විදුම් (සරඹ) සහ ප්ලේටින් (ප්ලේටින්) සහ වෙනත් තාක්‍ෂණයෙන් සීමා වේ: සිදුර කුඩා වන තරමට, සරඹ කිරීමට ගතවන කාලය වැඩි වන තරමට මධ්‍ය ස්ථානයෙන් බැහැර වීම පහසුය; සිදුරේ ගැඹුර සිදුරේ විෂ්කම්භයට වඩා 6 ගුණයකට වඩා වැඩි වූ විට සිදුරු බිත්තියේ ඒකාකාර තඹ තහඩු දැමීම සහතික කළ නොහැක. උදාහරණයක් වශයෙන්, සාමාන්‍ය 6-ස්ථර PCB පුවරුවක ඝණකම (සිදුරු හරහා ගැඹුර) 50mil නම්, PCB නිෂ්පාදකයින්ට සැපයිය හැකි අවම සිදුරේ විෂ්කම්භය 8 මි.මී. ලේසර් විදුම් තාක්ෂණය දියුණු කිරීමත් සමග, විදුම් ප්රමාණය ද කුඩා හා කුඩා විය හැක. සාමාන්‍යයෙන් සිදුරේ විෂ්කම්භය මිලි මීටර් 6 ට වඩා අඩු හෝ සමාන වේ, අපි එය හඳුන්වන්නේ මයික්‍රෝහෝල් ලෙස ය. HDI (අධික ඝනත්ව අන්තර් සම්බන්ධතා ව්‍යුහය) නිර්මාණයේදී මයික්‍රොහෝල් බොහෝ විට භාවිතා වේ. මයික්‍රෝහෝල් තාක්‍ෂණය මඟින් සිදුර සෘජුවම පෑඩ් එකට (වීඅයිඒ-ඉන්-පෑඩ්) වැදීමට ඉඩ සලසයි, එමඟින් පරිපථ ක්‍රියාකාරිත්වය බෙහෙවින් වැඩි දියුණු වන අතර වයර් කිරීමේ ඉඩ ඉතිරි වේ.

සම්ප්‍රේෂණ මාර්ගයේ සිදුර හරහා සිදුරු වීම යනු සංවේදක පරාවර්තනය වීමට හේතු වන සම්බාධනය නැවැත්වීමේ බිඳීමේ ලක්ෂ්‍යයකි. සාමාන්‍යයෙන්, හරහා සිදුරෙහි සමාන සම්බාධනය සම්ප්‍රේෂණ රේඛාවට වඩා 12%ක් පමණ අඩුය. උදාහරණයක් ලෙස, 50ohm සම්ප්‍රේෂණ රේඛාවේ සම්බාධනය එය හරහා සිදුර හරහා ගමන් කරන විට 6 ohm කින් අඩු වනු ඇත (විශේෂිතය කුහරයේ ප්‍රමාණය හා තහඩු ඝණකම සමඟ සම්බන්ධ වේ, නමුත් නිරපේක්ෂ අඩුවීමක් නොවේ). කෙසේ වෙතත්, සිදුර හරහා සම්බාධනය නැවැත්වීම නිසා ඇති වන පරාවර්තනය ඇත්තෙන්ම ඉතා කුඩා වන අතර එහි පරාවර්තන සංගුණකය පමණක් වේ: (44-50)/(44+50) = 0.06. කුහරය මගින් ඇතිවන ගැටළු පරපෝෂිත ධාරණාව සහ ප්රේරකයේ බලපෑම කෙරෙහි වැඩි අවධානයක් යොමු කරයි.

පරපෝෂිත ධාරිතාව සහ සිදුර හරහා ප්‍රේරණය

පරපෝෂිත අයාලේ යන ධාරිතාව කුහරය තුළම පවතී. තැබීමේ ස්තරය මත සිදුරෙහි වෙල්ඩින් ප්‍රතිරෝධක කලාපයේ විෂ්කම්භය D2 නම්, වෙල්ඩින් පෑඩයේ විෂ්කම්භය D1, PCB පුවරුවේ ඝණකම T, සහ උපස්ථරයේ පාර විද්‍යුත් නියතය ε වේ නම්, පරපෝෂිත ධාරණාව කුහරය ආසන්න වශයෙන් C=1.41εTD1/ (D2-D1) වේ.

පරිපථය මත පරපෝෂිත ධාරිතාවයේ ප්‍රධාන බලපෑම නම් සංඥා ඉහළ යන කාලය දීර්ඝ කිරීම සහ පරිපථ වේගය අඩු කිරීමයි. උදාහරණයක් ලෙස, 50 මිල් ඝණකම සහිත පීසීබී පුවරුවක් සඳහා, සිදුරු පෑඩයේ විෂ්කම්භය 20 මි.මී. (ළිඳේ විෂ්කම්භය 10 මි.මී.) සහ පෑස්සුම් කොටසේ විෂ්කම්භය 40 මිල් නම්, අපට පරපෝෂිත ධාරිතාවය දළ වශයෙන් ගණනය කළ හැකිය. ඉහත සූත්‍රය මඟින් සිදුර හරහා: සී = 1.41 × 4.4 × 0.050 × 0.020/ (0.040-0.020) = 0.31 පීඑෆ් ධාරිතාවයෙන් ඇති වූ වැඩිවීමේ කාල වෙනස දළ වශයෙන් පහත පරිදි වේ: T10-90 = 2.2c (Z0/2) = 2.2 × 0.31x (50/2) = 17.05ps මෙම අගයන්ගෙන් බැලූ බැල්මට පෙනෙන්නේ, එක හරහා එක පරපෝෂිත ධාරිතාවය හේතුවෙන් ප්‍රමාද වීමේ හා මන්දගාමී වීමේ බලපෑම ඉහළ යන බව- සිදුර ඉතා පැහැදිලි නැත, ස්ථර අතර මාරුවීම සඳහා හරහා සිදුර භාවිතා කරන්නේ නම්, බහු හරහා සිදුරු භාවිතා කරනු ඇත. ඔබේ සැලසුමේදී ප්‍රවේශම් වන්න. ප්‍රායෝගික සැලසුමේදී, සිදුර සහ තඹ තැබීමේ කලාපය (ප්‍රති-පෑඩ්) අතර ඇති දුර වැඩි කිරීමෙන් හෝ කොට්ටයේ විෂ්කම්භය අඩු කිරීමෙන් පරපෝෂිත ධාරිතාව අඩු කළ හැකිය. අධිවේගී ඩිජිටල් පරිපථයක් නිර්මාණය කිරීමේදී, සිදුරු හරහා ඇති පරපෝෂිත ප්‍රේරණය පරපෝෂිත ධාරිතාවට වඩා හානිකර වේ. එහි පරපෝෂිත ශ්‍රේණියේ ප්‍රේරණය මඟින් බයිපාස් ධාරණාවේ දායකත්වය දුර්වල කරන අතර සමස්ත බලශක්ති පද්ධතියේ පෙරීමේ කාර්යක්ෂමතාව අඩු කරයි. අපට පහත ආනුභවික සූත්‍රය භාවිතයෙන් සිදුරු ආසන්නයේ පරපෝෂිත ප්‍රේරණය ගණනය කළ හැක: L=5.08h [ln (4h/d) +1]

L යනු සිදුරේ ප්‍රේරණයට යොමු වන තැන, H යනු සිදුරේ දිග වන අතර D යනු මධ්‍යම සිදුරේ විෂ්කම්භය වේ. සිදුරේ දිග ප්‍රේරණය කෙරෙහි වැඩිම බලපෑමක් ඇති අතර සිදුරේ විෂ්කම්භය ප්‍රේරණයට සුළු බලපෑමක් ඇති කරන බව සමීකරණයෙන් දැකිය හැකිය. තවමත් ඉහත උදාහරණය භාවිතා කරමින් සිදුරෙන් එළියට එන ප්‍රේරණය ගණනය කළ හැක්කේ:

L = 5.08 × 0.050 [ln (4 × 0.050/0.010) +1] = 1.015nh සංඥා නැගීමේ කාලය 1 එන් නම්, සමාන සම්බාධන ප්‍රමාණය: XL = πL/T10-90 = 3.19 ω. අධික සංඛ්‍යාත ධාරාවක් පවතින විට මෙම සම්බාධනය නොසලකා හැරිය නොහැක. විශේෂයෙන්, බයිපාස් ධාරිත්‍රකයට සැපයුම් ස්ථරය සෑදීම හා සම්බන්ධ කිරීම සඳහා සිදුරු දෙකක් හරහා යා යුතු අතර එමඟින් සිදුරේ පරපෝෂිත ප්‍රේරණය දෙගුණ වේ.

තුන, සිදුර භාවිතා කරන්නේ කෙසේද

සිදුරු හරහා සිදු වන පරපෝෂිත ලක්ෂණ ඉහත විශ්ලේෂණය තුළින් අපට දැක ගත හැක්කේ අධිවේගී PCB සැලසුමේදී සරල ලෙස පෙනෙන සිදුරු බොහෝ විට පරිපථ සැලසුමට විශාල අහිතකර බලපෑම් ගෙන දෙන බවයි. කුහරයේ පරපෝෂිත බලපෑමේ අහිතකර බලපෑම් අඩු කිරීම සඳහා, අපි නිර්මාණයේ පහත පරිදි කිරීමට උත්සාහ කළ හැකිය:

1. පිරිවැය සහ සංඥා වල ගුණාත්මකභාවය සැලකිල්ලට ගෙන සාධාරණ සිදුරු ප්‍රමාණයක් තෝරා ගනු ලැබේ. අවශ්‍ය නම් විවිධ ප්‍රමාණයේ සිදුරු භාවිතා කිරීම ගැන සලකා බලන්න. උදාහරණයක් ලෙස, බලය හෝ බිම් කේබල් සඳහා, සම්බාධනය අඩු කිරීම සඳහා විශාල ප්රමාණ භාවිතා කිරීම සලකා බලන්න, සහ සංඥා රැහැන් සඳහා, කුඩා සිදුරු භාවිතා කරන්න. ඇත්ත වශයෙන්ම, සිදුරු ප්රමාණය අඩු වන විට, අනුරූප පිරිවැය වැඩි වනු ඇත.

2. තුනී PCB පුවරු භාවිතය සිදුරු වල පරපෝෂිත පරාමිති දෙක අඩු කිරීමට උපකාරී වන බව ඉහත සාකච්ඡා කළ සූත්‍ර දෙකෙන් පෙනේ.

3. PCB පුවරුවේ ඇති සංඥා රැහැන් හැකිතාක් දුරට ස්ථර වෙනස් නොකළ යුතුය, එනම් හැකිතාක් අනවශ්‍ය සිදුරු භාවිතා නොකරන්න.

4. බල සැපයුමේ සහ බිමෙහි සිදුරු ආසන්නතම සිදුරේ සිදුරු කළ යුතු අතර සිදුර සහ අල්මාරි අතර ඊයම් හැකිතාක් කෙටි විය යුතුය. සමාන ප්‍රේරණය අඩු කිරීම සඳහා බහු-සිදුරු සමාන්තරව සලකා බැලිය හැකිය.

5. සංඥා සඳහා ආසන්නතම ලූපය ලබා දීම සඳහා සංඥා ස්ථරයේ සිදුරු අසල සමහර බිම් සිදුරු තබා ඇත. ඔබට PCB මත අමතර බිම් සිදුරු පවා සෑදිය හැකිය. ඇත්ත වශයෙන්ම, ඔබේ සැලසුමේදී නම්‍යශීලී විය යුතුයි. ඉහතින් සාකච්ඡා කළ සිදුරු තුලින් ආකෘතිය එක් එක් ස්ථරයේ පෑඩ් තිබෙන තත්වයකි. සමහර විට සමහර ස්ථර වල ඇති පෑඩ් අඩු කිරීමට හෝ ඉවත් කිරීමට අපට පුළුවන. විශේෂයෙන් සිදුරේ ඝනත්වය ඉතා විශාල නම්, සිදුරේ පිහිටීම චලනය කිරීමට අමතරව එවැනි ගැටළුවක් විසඳීම සඳහා තඹ ස්ථරයේ කැපූ පරිපථ වලක් සෑදීමට එය හේතු විය හැක, අපට සිදුර ගැනද සලකා බැලිය හැකිය තට්ටුවේ ප්‍රමාණය අඩු කිරීම සඳහා තඹ ස්ථරයේ.

6. වැඩි ඝනත්වයකින් යුත් අධිවේගී පීසීබී පුවරු සඳහා ක්ෂුද්‍ර සිදුරු සලකා බැලිය හැකිය.