ஒரு துளையிடல் பற்றிய அடிப்படை கருத்து

துளை வழியாக (VIA) ஒரு முக்கிய பகுதியாகும் மல்டிலேயர் பிசிபி, மற்றும் துளையிடும் துளைகளின் விலை பொதுவாக பிசிபி போர்டு செய்யும் செலவில் 30% முதல் 40% வரை ஆகும். எளிமையாகச் சொன்னால், பிசிபியில் உள்ள ஒவ்வொரு துளையையும் பாஸ் ஹோல் என்று அழைக்கலாம். செயல்பாட்டின் அடிப்படையில், துளை இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கப்படலாம்: ஒன்று அடுக்குகளுக்கு இடையில் மின் இணைப்புக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது; மற்றொன்று சாதன நிர்ணயம் அல்லது நிலைப்படுத்தலுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. செயல்முறையின் அடிப்படையில், இந்த மூலம்-துளைகள் பொதுவாக மூன்று பிரிவுகளாக பிரிக்கப்படுகின்றன, அதாவது குருட்டு வழியாக, புதைக்கப்பட்ட மற்றும் வழியாக வழியாக. குருட்டு துளைகள் அச்சிடப்பட்ட சர்க்யூட் போர்டின் மேல் மற்றும் கீழ் பரப்புகளில் அமைந்துள்ளன மற்றும் கீழே உள்ள உள் சுற்றுடன் மேற்பரப்பு சுற்று இணைக்க ஒரு குறிப்பிட்ட ஆழம் உள்ளது. துளைகளின் ஆழம் பொதுவாக ஒரு குறிப்பிட்ட விகிதத்தை (துளை) தாண்டாது. புதைக்கப்பட்ட துளைகள் அச்சிடப்பட்ட சர்க்யூட் போர்டின் உட்புற அடுக்கில் உள்ள இணைப்பு துளைகள் ஆகும், அவை அச்சிடப்பட்ட சர்க்யூட் போர்டின் மேற்பரப்பில் நீட்டாது. இரண்டு வகையான துளைகள் சர்க்யூட் போர்டின் உள் அடுக்கில் அமைந்துள்ளன, இது லேமினேஷனுக்கு முன் மூலம் துளை மோல்டிங் செயல்முறை மூலம் நிறைவடைகிறது, மேலும் துளை உருவாக்கும் போது பல உள் அடுக்குகள் ஒன்றுடன் ஒன்று இணைக்கப்படலாம். துளைகள் மூலம் அழைக்கப்படும் மூன்றாவது வகை, முழு சர்க்யூட் போர்டு வழியாக இயங்குகிறது மற்றும் உட்புற இணைப்புகளுக்கு அல்லது கூறுகளுக்கான பெருகிவரும் மற்றும் துளைகளைப் பயன்படுத்தலாம். துளை வழியாக செயல்படுத்துவது எளிதானது என்பதால், செலவு குறைவாக உள்ளது, எனவே பெரும்பாலான அச்சிடப்பட்ட சர்க்யூட் போர்டுகள் மற்ற இரண்டு வகையான துளைகளை விட பயன்படுத்தப்படுகின்றன. துளைகள் மூலம் பின்வருபவை, சிறப்பு விளக்கம் இல்லாமல், துளைகள் மூலம் கருதப்படும்.

துளை அடிப்படை கருத்து மற்றும் துளை முறை அறிமுகம் மூலம் PCB

ஒரு வடிவமைப்புக் கண்ணோட்டத்தில், ஒரு வழியாக-துளை முக்கியமாக இரண்டு பகுதிகளால் ஆனது, ஒன்று நடுவில் துளையிடும் துளை, மற்றொன்று துரப்பண துளையைச் சுற்றியுள்ள திண்டு பகுதி. இந்த இரண்டு பாகங்களின் அளவு துளை வழியாக அளவை தீர்மானிக்கிறது. வெளிப்படையாக, அதிவேக, அதிக அடர்த்தி கொண்ட பிசிபியின் வடிவமைப்பில், வடிவமைப்பாளர் எப்போதும் முடிந்தவரை சிறிய துளையை விரும்புகிறார், இந்த மாதிரி அதிக வயரிங் இடத்தை விட்டுவிடலாம், கூடுதலாக, சிறிய துளை, அதன் சொந்த ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவு சிறியது, மேலும் அதிவேக சுற்றுக்கு ஏற்றது. ஆனால் அதே நேரத்தில் துளை அளவு குறைப்பு செலவு அதிகரிப்பு கொண்டு, மற்றும் துளை அளவு வரம்பில்லாமல் குறைக்க முடியாது, அது துளையிடுதல் (துரப்பணம்) மற்றும் முலாம் (முலாம்) மற்றும் பிற தொழில்நுட்பம் மூலம் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது: சிறிய துளை, துளையிடுவதற்கு அதிக நேரம் எடுக்கும், மைய நிலையில் இருந்து விலகுவது எளிது; துளையின் ஆழம் துளையின் விட்டம் 6 மடங்கு அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​துளை சுவரின் சீரான செப்பு முலாம் பூசுவதற்கு உத்தரவாதம் அளிக்க முடியாது. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு சாதாரண 6-அடுக்கு PCB போர்டின் தடிமன் (துளை ஆழம்) 50Mil என்றால், PCB உற்பத்தியாளர்கள் வழங்கக்கூடிய குறைந்தபட்ச துளை விட்டம் 8Mil ஆகும். லேசர் துளையிடும் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியுடன், துளையிடுதலின் அளவும் சிறியதாகவும் சிறியதாகவும் இருக்கும். பொதுவாக, துளையின் விட்டம் 6Mils ஐ விட குறைவாகவோ அல்லது சமமாகவோ இருந்தால், அதை மைக்ரோ ஹோல் என்று அழைக்கிறோம். மைக்ரோஹோல்கள் பெரும்பாலும் HDI (அதிக அடர்த்தி இன்டர்கனெக்ட் அமைப்பு) வடிவமைப்பில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மைக்ரோஹோல் தொழில்நுட்பமானது துளையை நேரடியாக திண்டில் (VIA-in-pad) தாக்க அனுமதிக்கிறது, இது சுற்று செயல்திறனை பெரிதும் மேம்படுத்துகிறது மற்றும் வயரிங் இடத்தை சேமிக்கிறது.

டிரான்ஸ்மிஷன் லைனில் உள்ள துளை என்பது மின்மறுப்பு இடைநிறுத்தத்தின் முறிவு புள்ளியாகும், இது சமிக்ஞையின் பிரதிபலிப்பை ஏற்படுத்தும். பொதுவாக, த்ரூ-ஹோலின் சமமான மின்மறுப்பு டிரான்ஸ்மிஷன் லைனை விட 12% குறைவாக இருக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, 50ohm டிரான்ஸ்மிஷன் லைனின் மின்மறுப்பு துளை வழியாக செல்லும் போது 6 ஓம் குறையும் (குறிப்பிட்டது துளையின் அளவு மற்றும் தட்டு தடிமன் ஆகியவற்றுடன் தொடர்புடையது, ஆனால் முழுமையான குறைவு அல்ல). இருப்பினும், துளை வழியாக மின்மறுப்பு நிறுத்தப்படுவதால் ஏற்படும் பிரதிபலிப்பு உண்மையில் மிகச் சிறியது, மேலும் அதன் பிரதிபலிப்பு குணகம் :(44-50)/(44+50) =0.06 மட்டுமே. துளையால் ஏற்படும் சிக்கல்கள் ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவு மற்றும் தூண்டலின் செல்வாக்கின் மீது அதிக கவனம் செலுத்துகின்றன.

துளை வழியாக ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவு மற்றும் தூண்டல்

ஒட்டுண்ணி அலைவு கொள்ளளவு துளையிலேயே உள்ளது. இடும் அடுக்கில் உள்ள துளையின் வெல்டிங் எதிர்ப்பு மண்டலத்தின் விட்டம் D2 ஆகவும், வெல்டிங் பேடின் விட்டம் D1 ஆகவும், PCB போர்டின் தடிமன் T ஆகவும், அடி மூலக்கூறின் மின்கடத்தா மாறிலி ε ஆகவும் இருந்தால், ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவு துளை தோராயமாக C=1.41εTD1/ (D2-D1) ஆகும்.

சர்க்யூட்டில் ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவின் முக்கிய விளைவு சிக்னல் எழுச்சி நேரத்தை நீட்டிப்பது மற்றும் சுற்று வேகத்தை குறைப்பது. எடுத்துக்காட்டாக, 50Mil தடிமன் கொண்ட PCB போர்டுக்கு, துளை துளையின் விட்டம் 20Mil (போர்ஹோலின் விட்டம் 10Mils) மற்றும் சாலிடர் பிளாக்கின் விட்டம் 40Mil எனில், ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவை தோராயமாக கணக்கிடலாம். மேலே உள்ள சூத்திரத்தின் மூலம் துளை வழியாக: C=1.41×4.4×0.050×0.020/ (0.040-0.020) =0.31pF கொள்ளளவால் ஏற்படும் எழுச்சி நேர மாற்றம் தோராயமாக பின்வருமாறு: T10-90 = 2.2c (Z0/2) = 2.2 × 0.31x (50/2) = 17.05ps இந்த மதிப்புகளிலிருந்து, ஒட்டுண்ணியின் ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவினால் ஏற்படும் தாமதம் மற்றும் மந்தநிலையின் விளைவு அதிகரித்தாலும்- துளை மிகவும் தெளிவாக இல்லை, பல முறை அடுக்குகளுக்கு இடையில் மாறுவதற்கு துளை துளை பயன்படுத்தப்பட்டால், பல துளைகள் பயன்படுத்தப்படும். உங்கள் வடிவமைப்பில் கவனமாக இருங்கள். நடைமுறை வடிவமைப்பில், ஓட்டை மற்றும் செப்பு இடும் மண்டலம் (ஆன்டி-பேட்) இடையே உள்ள தூரத்தை அதிகரிப்பதன் மூலம் அல்லது திண்டின் விட்டத்தை குறைப்பதன் மூலம் ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவை குறைக்கலாம். அதிவேக டிஜிட்டல் சுற்று வடிவமைப்பில், ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவை விட துளையின் ஒட்டுண்ணி தூண்டல் மிகவும் தீங்கு விளைவிக்கும். அதன் ஒட்டுண்ணி தொடர் தூண்டல் பைபாஸ் கொள்ளளவின் பங்களிப்பை பலவீனப்படுத்தும் மற்றும் முழு மின் அமைப்பின் வடிகட்டுதல் செயல்திறனைக் குறைக்கும். பின்வரும் அனுபவ சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி துளை தோராயத்தின் ஒட்டுண்ணித் தூண்டலைக் கணக்கிடலாம்: L=5.08h [ln (4h/d) +1]

L என்பது துளையின் தூண்டலைக் குறிக்கும் இடத்தில், H என்பது துளையின் நீளம் மற்றும் D என்பது மைய துளையின் விட்டம். துளையின் விட்டம் தூண்டலில் சிறிதளவு செல்வாக்கு செலுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் துளையின் நீளம் தூண்டலில் மிகப்பெரிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது என்பதை சமன்பாட்டிலிருந்து காணலாம். மேலே உள்ள எடுத்துக்காட்டைப் பயன்படுத்தி, துளையிலிருந்து வெளியேறும் தூண்டலை இவ்வாறு கணக்கிடலாம்:

எல் = 5.08 × 0.050 அதிக அதிர்வெண் மின்னோட்டத்தின் முன்னிலையில் இந்த மின்மறுப்பை புறக்கணிக்க முடியாது. குறிப்பாக, பைபாஸ் மின்தேக்கி வழங்கல் அடுக்கை உருவாக்க இரண்டு துளைகள் வழியாக செல்ல வேண்டும், இதனால் துளையின் ஒட்டுண்ணி தூண்டலை இரட்டிப்பாக்குகிறது.

மூன்று, துளையை எவ்வாறு பயன்படுத்துவது

துளைகளின் ஒட்டுண்ணி குணாதிசயங்களின் மேற்கூறிய பகுப்பாய்வு மூலம், அதிவேக PCB வடிவமைப்பில், வெளித்தோற்றத்தில் எளிமையான வழியாக துளைகள் பெரும்பாலும் சுற்று வடிவமைப்பிற்கு பெரும் எதிர்மறை விளைவுகளை கொண்டு வருவதை நாம் காணலாம். துளையின் ஒட்டுண்ணி விளைவின் பாதகமான விளைவுகளை குறைக்க, வடிவமைப்பில் பின்வருமாறு செய்ய முயற்சி செய்யலாம்:

1. விலை மற்றும் சமிக்ஞை தரத்தை கருத்தில் கொண்டு, ஒரு நியாயமான துளை அளவு தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது. தேவைப்பட்டால், வெவ்வேறு அளவிலான துளைகளைப் பயன்படுத்தவும். எடுத்துக்காட்டாக, பவர் அல்லது கிரவுண்ட் கேபிள்களுக்கு, மின்மறுப்பைக் குறைக்க பெரிய அளவுகளைப் பயன்படுத்தவும், சிக்னல் வயரிங் செய்வதற்கு, சிறிய துளைகளைப் பயன்படுத்தவும். நிச்சயமாக, துளை அளவு குறையும் போது, ​​தொடர்புடைய செலவு அதிகரிக்கும்.

2. மேலே விவாதிக்கப்பட்ட இரண்டு சூத்திரங்கள் மெல்லிய PCB பலகைகளின் பயன்பாடு துளைகளின் இரண்டு ஒட்டுண்ணி அளவுருக்களைக் குறைக்க உதவுகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது.

3. PCB போர்டில் உள்ள சிக்னல் வயரிங் முடிந்தவரை லேயர்களை மாற்றக்கூடாது, அதாவது தேவையற்ற துளைகளை முடிந்தவரை பயன்படுத்த வேண்டாம்.

4. மின்சாரம் மற்றும் தரையின் ஊசிகள் அருகிலுள்ள துளையில் துளையிடப்பட வேண்டும், மேலும் துளைக்கும் ஊசிகளுக்கும் இடையில் உள்ள ஈயம் முடிந்தவரை குறுகியதாக இருக்க வேண்டும். சமமான தூண்டலைக் குறைக்க, பல துளைகளை இணையாகக் கருதலாம்.

5. சிக்னலுக்கு அருகிலுள்ள வளையத்தை வழங்குவதற்காக, சிக்னல் அடுக்கின் துளைகளுக்கு அருகில் சில தரைத் துளைகள் வைக்கப்படுகின்றன. நீங்கள் PCB யில் நிறைய கூடுதல் தரை துளைகளை கூட வைக்கலாம். நிச்சயமாக, உங்கள் வடிவமைப்பில் நீங்கள் நெகிழ்வாக இருக்க வேண்டும். மேலே விவாதிக்கப்பட்ட துளை துளை மாதிரி ஒவ்வொரு அடுக்கிலும் பட்டைகள் இருக்கும் சூழ்நிலை. சில நேரங்களில், நாம் சில அடுக்குகளில் பட்டைகளை குறைக்கலாம் அல்லது அகற்றலாம். குறிப்பாக துளை அடர்த்தி மிகவும் பெரியதாக இருந்தால், அது செப்பு அடுக்கில் கட் ஆஃப் சர்க்யூட் பள்ளம் உருவாக வழிவகுக்கும், துளை இருக்கும் இடத்தை நகர்த்துவதோடு கூடுதலாக இதுபோன்ற பிரச்சனையை தீர்க்க, நாம் துளையையும் கருத்தில் கொள்ளலாம் திண்டு அளவை குறைக்க செப்பு அடுக்கில்.

6. அதிக அடர்த்தி கொண்ட அதிவேக பிசிபி போர்டுகளுக்கு, மைக்ரோ ஹோல்களைக் கருத்தில் கொள்ளலாம்.