Prostredníctvom diery (VIA) je dôležitou súčasťou viacvrstvová DPS, a náklady na vŕtanie otvorov zvyčajne predstavujú 30% až 40% nákladov na výrobu dosiek plošných spojov. Jednoducho povedané, každú dieru na doske plošných spojov možno nazvať priechodnou dierou. Pokiaľ ide o funkciu, otvor je možné rozdeliť do dvoch kategórií: jedna sa používa na elektrické spojenie medzi vrstvami; Druhý slúži na fixáciu alebo polohovanie zariadenia.

Pokiaľ ide o postup, tieto priechodné otvory sú spravidla rozdelené do troch kategórií, a to slepé priechody, zakopané priechodné a priechodné priechodky. Slepé otvory sú umiestnené na hornom a dolnom povrchu dosky plošných spojov PRINTED a majú určitú hĺbku na pripojenie povrchového obvodu k vnútornému obvodu nižšie. Hĺbka otvorov spravidla nepresahuje určitý pomer (clonu). Zakopané otvory sú spojovacie otvory vo vnútornej vrstve dosky s plošnými spojmi, ktoré nepresahujú na povrch dosky s plošnými spojmi. Dva typy otvorov sú umiestnené vo vnútornej vrstve dosky s plošnými spojmi, ktorá je dokončená procesom tvarovania priechodným otvorom pred laminovaním, a niekoľko vnútorných vrstiev sa môže pri vytváraní priechodného otvoru prekrývať. Tretí typ, nazývaný priechodné otvory, prechádza celou doskou plošných spojov a môže byť použitý na vnútorné prepojenie alebo ako montážne a polohovacie otvory pre súčiastky. Pretože je priechodný otvor ľahšie implementovateľný v tomto procese, náklady sú nižšie, takže sa používa väčšina dosiek plošných spojov, a nie ostatné dva druhy priechodných otvorov. Nasledujúce priechodné otvory, bez osobitného vysvetlenia, sa budú považovať za priechodné otvory.

Koľko toho viete o diere na návrh DPS

Z konštrukčného hľadiska je priechodný otvor zložený hlavne z dvoch častí, jednou je vyvŕtaný otvor v strede a druhou oblasť podložky okolo vyvŕtaného otvoru, ako je znázornené na obrázku nižšie. Veľkosť týchto dvoch častí určuje veľkosť priechodného otvoru. Je zrejmé, že pri návrhu vysokorýchlostných plošných spojov s vysokou hustotou dizajnér vždy chce, aby bol otvor čo najmenší, táto vzorka môže zanechať viac miesta na zapojenie, navyše čím menší je otvor, tým je vlastná parazitná kapacita menšia a väčšia. vhodné pre vysokorýchlostný okruh. Ale veľkosť otvoru klesá súčasne prináša zvýšenie nákladov a veľkosť otvoru nie je možné obmedziť bez obmedzenia, je obmedzená vŕtaním (vŕtaním) a pokovovaním (pokovovaním) a ďalšou technológiou: čím menší je otvor, čím dlhšie trvá vŕtanie, tým je jednoduchšie odchýliť sa od stredu; Keď je hĺbka otvoru viac ako 6 -násobok priemeru otvoru, nie je možné zaručiť rovnomerné medené pokovovanie steny otvoru. Napríklad súčasná normálna hrúbka (hĺbka otvoru) 6-vrstvovej dosky plošných spojov je asi 50 mil., Takže minimálny priemer vŕtania, ktorý môžu výrobcovia dosiek plošných spojov poskytnúť, môže dosiahnuť iba 8 mil. Parazitická kapacita samotného otvoru existuje pri zemi, ak je priemer izolačného otvoru D2, priemer podložky diery je D1, hrúbka dosky plošných spojov je T a dielektrická konštanta substrátu je ε, parazitická kapacita otvoru je približne: C = 1.41εTD1/ (D2-D1)

Hlavným účinkom parazitnej kapacity na obvod je predĺženie doby nárastu signálu a zníženie rýchlosti obvodu. Napríklad pre dosku plošných spojov s hrúbkou 50 mil., Ak je vnútorný priemer otvoru 10 mil., Priemer podložky je 20 mil. A vzdialenosť medzi podložkou a medenou podlahou je 32 mil., Môžeme priblížiť parazitnú kapacitu diery pomocou vyššie uvedeného vzorca: C = 1.41 × 4.4 × 0.050 × 0.020/ (0.032-0.020) = 0.517pF, odchýlka doby nábehu spôsobená touto časťou kapacity je: T10-90 = 2.2C (Z0/ 2) = 2.2 × 0.517x (55/ 2) = 31.28ps. Z týchto hodnôt je zrejmé, že aj keď vplyv parazitnej kapacity z jedného otvoru na oneskorenie nárastu nie je zrejmý, dizajnéri by mali byť opatrní, ak sa na prepínanie medzi vrstvami používa viac otvorov.

Pri návrhu vysokorýchlostných digitálnych obvodov je parazitická indukčnosť parazitnej indukčnosti cez otvor často väčšia ako vplyv parazitnej kapacity. Jeho parazitická sériová indukčnosť oslabí príspevok obtokovej kapacity a zníži účinnosť filtrácie celého energetického systému. Parazitickú indukčnosť aproximácie priechodným otvorom môžeme jednoducho vypočítať pomocou nasledujúceho vzorca: L = 5.08 h [ln (4h/d) +1], kde L sa týka indukčnosti cez dieru, h je dĺžka priechodnej diery diera a D je priemer stredového otvoru. Z rovnice je zrejmé, že priemer otvoru má malý vplyv na indukčnosť, zatiaľ čo dĺžka otvoru má najväčší vplyv na indukčnosť. Pri použití vyššie uvedeného príkladu je možné indukčnosť z otvoru vypočítať ako L = 5.08 × 0.050 [ln (4 × 0.050/0.010) +1] = 1.015nh. Ak je doba nábehu signálu 1ns, potom ekvivalentná veľkosť impedancie je: XL = πL/T10-90 = 3.19 ω. Túto impedanciu nemožno ignorovať v prítomnosti vysokofrekvenčného prúdu. Obtokový kondenzátor musí predovšetkým prejsť dvoma otvormi, aby pripojil napájaciu vrstvu k formácii, čím sa zdvojnásobí parazitná indukčnosť otvoru.

Prostredníctvom vyššie uvedenej analýzy parazitických charakteristík otvoru vidíme, že pri vysokorýchlostnom dizajne PCB zdanlivo jednoduchý otvor často prináša veľké negatívne účinky na návrh obvodu. Aby sme znížili nepriaznivé účinky parazitického účinku diery, môžeme v návrhu urobiť čo najviac: 1. Z dvoch aspektov ceny a kvality signálu vyberte primeranú veľkosť otvoru. Napríklad pre 6-10 vrstiev dizajnu DPS modulu MEMORY je lepšie zvoliť 10/20 mil (vŕtanie/podložka) cez otvor, pre niektoré dosky s vysokou hustotou malých rozmerov môžete tiež skúsiť použiť 8/18 mil. diera. Pri súčasnej technológii by bolo ťažké použiť menšie otvory. Pokiaľ ide o napájanie alebo uzemňovací vodič cez otvory, možno zvážiť použitie väčších rozmerov na zníženie impedancie.

2. Dva vzorce diskutované vyššie ukazujú, že použitie tenších dosiek PCB pomáha redukovať dva parazitické parametre cez otvory.

3. signálne vedenie na doske plošných spojov by nemalo meniť vrstvu tak ďaleko, ako je to možné, to znamená, snažte sa nepoužívať zbytočné otvory.

4. Kolíky napájacieho zdroja a zeme by mali byť vyvŕtané v blízkosti. Čím kratší je vodič medzi kolíkmi a otvormi, tým lepšie, pretože povedú k zvýšeniu indukčnosti. Napájacie a uzemňovacie vodiče by zároveň mali byť čo najhrubšie, aby sa znížila impedancia.

5. Umiestnite niekoľko uzemňovacích otvorov v blízkosti otvorov zmeny signálnej vrstvy, aby ste poskytli najbližšiu slučku pre signál. Na DPS môžete dokonca dať veľa ďalších zemných otvorov. Samozrejme, musíte byť vo svojom návrhu flexibilní. Vyššie diskutovaný model priechodného otvoru je situácia, keď sú v každej vrstve podložky. Niekedy môžeme v niektorých vrstvách vankúšiky zmenšiť alebo dokonca odstrániť. Zvlášť v prípade, že je hustota otvoru veľmi veľká, môže to viesť k vytvoreniu odrezanej obvodovej drážky v medenej vrstve, na vyriešenie tohto problému okrem pohybu umiestnenia otvoru môžeme tiež zvážiť otvor v medenej vrstve, aby sa zmenšila veľkosť podložky.