Sa dini për vrimën e dizajnit të PCB

Përmes vrimës (VIA) është një pjesë e rëndësishme e PCB me shumë shtresa, dhe kostoja e vrimave të shpimit zakonisht përbën 30% deri në 40% të kostos së prodhimit të bordeve të PCB. E thënë thjesht, çdo vrimë në një PCB mund të quhet një vrimë kalimi. Për sa i përket funksionit, vrima mund të ndahet në dy kategori: njëra përdoret për lidhjen elektrike midis shtresave; Tjetra përdoret për fiksimin ose pozicionimin e pajisjes.

ipcb

Për sa i përket procesit, këto vrima në përgjithësi ndahen në tri kategori, përkatësisht të verbër përmes, të varrosur përmes dhe përmes përmes. Vrimat e verbër janë të vendosura në sipërfaqet e sipërme dhe të poshtme të qarkut të PRINTUAR dhe kanë një thellësi të caktuar për lidhjen e qarkut sipërfaqësor me qarkun e brendshëm më poshtë. Thellësia e vrimave zakonisht nuk kalon një raport të caktuar (hapje). Vrimat e varrosura janë vrima lidhëse në shtresën e brendshme të tabelës së qarkut të shtypur që nuk shtrihen në sipërfaqen e tabelës së qarkut të shtypur. Dy llojet e vrimave janë të vendosura në shtresën e brendshme të tabelës së qarkut, e cila plotësohet nga procesi i derdhjes përmes vrimave para petëzimit, dhe disa shtresa të brendshme mund të mbivendosen gjatë formimit të vrimës. Lloji i tretë, i quajtur vrima, kalon nëpër të gjithë tabelën e qarkut dhe mund të përdoret për ndërlidhje të brendshme ose si montim dhe lokalizim vrimash për komponentët. Për shkak se vrima përmes është më e lehtë për t’u zbatuar në proces, kostoja është më e ulët, kështu që shumica e bordeve të qarkut të shtypur e përdorin atë, në vend të dy llojeve të tjera të vrimave. Vrimat e mëposhtme, pa shpjegim të veçantë, do të konsiderohen si përmes vrimave.

Sa dini për vrimën e dizajnit të PCB

Nga pikëpamja e projektimit, një vrimë e brendshme përbëhet kryesisht nga dy pjesë, njëra është vrima e stërvitjes në mes dhe tjetra është zona e jastëkut rreth vrimës së stërvitjes, siç tregohet në figurën më poshtë. Madhësia e këtyre dy pjesëve përcakton madhësinë e vrimës. Natyrisht, në hartimin e PCB me shpejtësi të lartë dhe densitet të lartë, projektuesi gjithmonë dëshiron që vrima të jetë sa më e vogël, ky mostër mund të lërë më shumë hapësirë ​​për instalime elektrike, përveç kësaj, sa më e vogël të jetë vrima, kapaciteti i saj parazitar është më i vogël, më shumë i përshtatshëm për qark me shpejtësi të lartë. Por madhësia e vrimës zvogëlohet në të njëjtën kohë sjell rritjen e kostos, dhe madhësia e vrimës nuk mund të zvogëlohet pa kufi, ajo është e kufizuar me shpime (stërvitje) dhe plating (plating) dhe teknologji të tjera: sa më e vogël të jetë vrima, më shumë kohë duhet për të shpuar, aq më lehtë është të devijosh nga qendra; Kur thellësia e vrimës është më shumë se 6 herë diametri i vrimës, është e pamundur të garantohet veshja uniforme e bakrit e murit të vrimës. Për shembull, trashësia normale aktuale (përmes thellësisë së vrimës) të një bordi PCB me 6 shtresa është rreth 50 Mil, kështu që diametri minimal i shpimit që prodhuesit e PCB mund të sigurojnë mund të arrijë vetëm 8 Mil. Kapaciteti parazitar i vrimës ekziston në tokë, nëse diametri i vrimës së izolimit është D2, diametri i jastëkut të vrimës është D1, trashësia e pllakës PCB është T, dhe konstanta dielektrike e substratit është ε, kapaciteti parazitar i vrimës është afërsisht: C = 1.41εTD1/ (D2-D1)

Efekti kryesor i kapacitetit parazitar në qark është të zgjasë kohën e ngritjes së sinjalit dhe të zvogëlojë shpejtësinë e qarkut. Për shembull, për një dërrasë PCB me trashësi 50 Mil, nëse diametri i brendshëm i vrimës është 10 Mil, diametri i jastëkut është 20 Mil, dhe distanca midis jastëkut dhe dyshemesë së bakrit është 32 Mil, mund të përafrojmë kapacitetin parazitar e vrimës duke përdorur formulën e mësipërme: C = 1.41 × 4.4 × 0.050 × 0.020/ (0.032-0.020) = 0.517pF, ndryshimi i kohës së ngritjes i shkaktuar nga kjo pjesë e kapacitetit është: T10-90 = 2.2C (Z0/ 2) = 2.2 × 0.517x (55/ 2) = 31.28ps. Nga këto vlera, është e qartë se megjithëse efekti i kapacitetit parazitar nga një vrimë e vetme në vonesën në rritje nuk është i dukshëm, projektuesit duhet të jenë të kujdesshëm nëse vrima të shumta përdoren për ndërrimin e shtresës në shtresë.

Në hartimin e qarqeve dixhitale me shpejtësi të lartë, induktiviteti parazitar i induktivitetit parazitar përmes vrimës është shpesh më i madh se ndikimi i kapacitetit parazitar. Induktiviteti i serive të tij parazitare do të dobësojë kontributin e kapacitetit të anashkalimit dhe do të zvogëlojë efektivitetin e filtrimit të të gjithë sistemit të energjisë. Ne thjesht mund të llogarisim induktancën parazitare të një përafrimi përmes vrimës duke përdorur formulën e mëposhtme: L = 5.08h [ln (4h/d) +1] ku L i referohet induktivitetit të vrimës, h është gjatësia e vrima, dhe D është diametri i vrimës qendrore. Nga ekuacioni mund të shihet se diametri i vrimës ka pak ndikim në induktancën, ndërsa gjatësia e vrimës ka ndikimin më të madh në induktancën. Duke përdorur akoma shembullin e mësipërm, induktiviteti jashtë vrimës mund të llogaritet si L = 5.08 × 0.050 [ln (4 × 0.050/0.010) +1] = 1.015nh. Nëse koha e ngritjes së sinjalit është 1ns, atëherë madhësia ekuivalente e rezistencës është: XL = πL/T10-90 = 3.19 ω. Kjo rezistencë nuk mund të injorohet në prani të rrymës me frekuencë të lartë. Në veçanti, kondensatori i anashkalimit duhet të kalojë nëpër dy vrima për të lidhur shtresën e furnizimit me formacionin, duke dyfishuar kështu induktancën parazitare të vrimës.

Përmes analizës së mësipërme të karakteristikave parazitare të vrimës, ne mund të shohim se në dizajnin e PCB me shpejtësi të lartë, vrima në dukje e thjeshtë shpesh sjell efekte të mëdha negative në modelin e qarkut. Për të zvogëluar efektet negative të efektit parazitar të vrimës, ne mund të bëjmë sa më shumë që të jetë e mundur në projektim: 1. Nga dy aspektet e kostos dhe cilësisë së sinjalit, zgjidhni një madhësi të arsyeshme të vrimës. Për shembull, për 6-10 shtresa të modelit të modulit MEMORY PCB, është më mirë të zgjidhni 10/20mil (shpim/jastëk) përmes vrimës, për disa dërrasa me madhësi të vogël me densitet të lartë, gjithashtu mund të provoni të përdorni 8/18mil përmes vrimë. Me teknologjinë aktuale, do të ishte e vështirë të përdorni vrima më të vogla. Për furnizimin me energji elektrike ose tela tokëzimi përmes vrimave mund të konsiderohet se përdorin një madhësi më të madhe për të zvogëluar rezistencën.

2. Dy formulat e diskutuara më sipër tregojnë se përdorimi i pllakave më të holla të PCB -së ndihmon në zvogëlimin e dy parametrave parazitikë përmes vrimave.

3. instalimet elektrike të sinjalit në tabelën e PCB -së nuk duhet të ndryshojnë shtresën sa më shumë që të jetë e mundur, domethënë, përpiquni të mos përdorni vrima të panevojshme.

4. Kunjat e furnizimit me energji elektrike dhe toka duhet të shpohen pranë. Sa më i shkurtër të jetë plumbi midis kunjave dhe vrimave, aq më mirë, sepse ato do të çojnë në një rritje të induktancës. Në të njëjtën kohë, prizat e fuqisë dhe tokëzimit duhet të jenë sa më të trasha për të zvogëluar rezistencën.

5. Vendosni disa vrima tokëzimi pranë vrimave të ndryshimit të shtresës së sinjalit në mënyrë që të siguroni lakin më të afërt për sinjalin. Ju madje mund të vendosni shumë vrima shtesë në tokë në PCB. Sigurisht, ju duhet të jeni fleksibël në hartimin tuaj. Modeli përmes vrimës i diskutuar më sipër është një situatë ku ka jastëkë në secilën shtresë. Ndonjëherë, ne mund të zvogëlojmë apo edhe të heqim pads në disa shtresa. Sidomos në rast se dendësia e vrimës është shumë e madhe, mund të çojë në formimin e një groove qark të prerë në shtresën e bakrit, për të zgjidhur një problem të tillë përveç lëvizjes së vendndodhjes së vrimës, ne gjithashtu mund të konsiderojmë vrimën në shtresën e bakrit për të zvogëluar madhësinë e jastëkut.