bir Perforatsiya haqida asosiy tushuncha

Teshik orqali (VIA) uning muhim qismidir Ko’p qatlamli tenglikni, va burg’ulash teshiklarining narxi, odatda, tenglikni taxtasini tayyorlash narxining 30% dan 40% gacha. Oddiy qilib aytganda, PCBdagi har bir teshikni o’tish teshigi deb atash mumkin. Funktsiya nuqtai nazaridan, teshikni ikki toifaga bo’lish mumkin: biri qatlamlar orasidagi elektr aloqasi uchun ishlatiladi; Ikkinchisi qurilmani aniqlash yoki joylashtirish uchun ishlatiladi. Jarayon nuqtai nazaridan, bu teshiklar odatda uch toifaga bo’linadi, ya’ni ko’r, ko’milgan va ko’milgan. Yopiq teshiklar PRINTED elektron platasining yuqori va pastki yuzalarida joylashgan va sirt zanjirini quyi ichki zanjirga ulash uchun ma’lum chuqurlikka ega. Teshiklarning chuqurligi odatda ma’lum nisbatdan oshmaydi (diafragma). Ko’milgan teshiklar – bosilgan elektron kartaning ichki qatlamidagi bosilgan elektron kartaning yuzasiga cho’zilmaydigan ulanish teshiklari. Ikkita turdagi teshiklar elektron kartaning ichki qatlamida joylashgan bo’lib, u laminatsiyadan oldin teshikli qoliplash jarayoni bilan yakunlanadi va teshik paydo bo’lishi paytida bir nechta ichki qatlamlar bir-birining ustiga chiqib ketishi mumkin. Uchinchi turdagi teshiklar butun elektron platadan o’tadi va ichki o’zaro bog’lanish uchun yoki komponentlarni o’rnatish va joylashtirish teshiklari sifatida ishlatilishi mumkin. Chiqish teshigidan foydalanish jarayonida osonroq bo’lgani uchun, xarajat past bo’ladi, shuning uchun boshqa ikkita teshikdan ko’ra, bosilgan elektron platalarning ko’pchiligi ishlatiladi. Teshiklar orqali quyidagilar, maxsus tushuntirishsiz, teshiklar orqali qabul qilinadi.

Teshik orqali PCB asosiy tushunchasi va teshik usulini joriy etish

Dizayn nuqtai nazaridan, teshik asosan ikki qismdan iborat bo’lib, biri o’rtadagi burg’ulash teshigi, ikkinchisi esa burg’ulash teshigi atrofidagi yostiq maydoni. Bu ikki qismning o’lchami teshikning hajmini aniqlaydi. Shubhasiz, yuqori tezlikli, yuqori zichlikdagi tenglikni loyihalashda, dizayner har doim teshikni iloji boricha kichikroq bo’lishini xohlaydi, bu namuna ko’proq simi bo’sh joyini qoldirishi mumkin, bundan tashqari, teshik qanchalik kichik bo’lsa, o’zining parazitar sig’imi kichikroq bo’ladi. yuqori tezlikda aylanish uchun javob beradi. Ammo teshik hajmining qisqarishi bir vaqtning o’zida xarajatlarning oshishiga olib keladi va teshikning o’lchamini cheksiz kamaytirish mumkin emas, u burg’ulash (burg’ulash) va qoplama (qoplama) va boshqa texnologiyalar bilan cheklanadi: teshik qanchalik kichik bo’lsa, shunchalik katta bo’ladi. burg’ulash uchun qancha vaqt kerak bo’lsa, markaziy pozitsiyadan og’ish osonroq bo’ladi; Teshik chuqurligi teshik diametridan 6 baravar ko’p bo’lsa, teshik devorining bir xil mis qoplamasini kafolatlash mumkin emas. Misol uchun, agar oddiy 6 qatlamli PCB platasining qalinligi (teshik chuqurligi) 50Mil bo’lsa, u holda PCB ishlab chiqaruvchilari taqdim etishi mumkin bo’lgan minimal teshik diametri 8Mil. Lazerli burg’ulash texnologiyasining rivojlanishi bilan burg’ulash hajmi ham kichikroq va kichikroq bo’lishi mumkin. Odatda, teshikning diametri 6Mils dan kam yoki unga teng, biz uni mikro teshik deb ataymiz. Mikroteshiklar ko’pincha HDI (yuqori zichlikdagi Interconnect strukturasi) dizaynida qo’llaniladi. Microhole texnologiyasi teshikni to’g’ridan-to’g’ri prokladkaga (VIA-in-pad) urish imkonini beradi, bu kontaktlarning zanglashiga olib kelishini sezilarli darajada yaxshilaydi va simlar uchun joyni tejaydi.

Elektr uzatish liniyasidagi teshik impedansning uzilish nuqtasi bo’lib, signalning aks etishiga olib keladi. Odatda, teshikning ekvivalent empedansi elektr uzatish liniyasiga qaraganda taxminan 12% past. Masalan, 50 ohm elektr uzatish liniyasining empedansi u teshikdan o’tganda 6 ohmga kamayadi (o’ziga xoslik teshikning o’lchamiga va plastinka qalinligiga ham bog’liq, lekin mutlaq pasayish emas). Biroq, teshik orqali empedansning uzilishidan kelib chiqadigan aks ettirish aslida juda kichik va uning aks ettirish koeffitsienti faqat :(44-50)/(44+50) =0.06. Teshikdan kelib chiqadigan muammolar ko’proq parazit sig’im va indüktans ta’siriga qaratilgan.

Teshik orqali parazit sig’im va indüktans

Parazit adashgan sig’im teshikning o’zida mavjud. Agar yotqizilgan qatlamdagi teshikning payvandlash qarshiligi zonasining diametri D2 bo’lsa, payvandlash yostig’ining diametri D1, tenglikni taxtasining qalinligi T va substratning dielektrik o’tkazuvchanligi e bo’lsa, parazitar sig’im. teshik taxminan C=1.41eTD1/ (D2-D1).

Parazit sig’imning kontaktlarning zanglashiga olib keladigan asosiy ta’siri signalning ko’tarilish vaqtini uzaytirish va elektron tezligini pasaytirishdir. Misol uchun, qalinligi 50Mil bo’lgan tenglikni taxtasi uchun, agar teshik yostig’ining diametri 20Mil (quduqning diametri 10Mils) va lehim blokining diametri 40Mil bo’lsa, biz parazit sig’imini taxmin qilishimiz mumkin. Teshikni yuqoridagi formula bo’yicha: C = 1.41 × 4.4 × 0.050 × 0.020/ (0.040-0.020) =0.31pF sig’im tufayli ko’tarilish vaqti o’zgarishi taxminan quyidagicha: T10-90= 2.2c (Z0/2) =2.2×0.31x (50/2) =17.05ps Ushbu qiymatlardan koʻrinib turibdiki, koʻtarilish kechikishi va sekinlashuvining taʼsiri bir martalik parazit sigʻimdan kelib chiqqan boʻlsa-da. teshik unchalik aniq emas, agar teshik qatlamlar o’rtasida bir necha marta almashish uchun ishlatilsa, bir nechta o’tish teshiklari ishlatiladi. Dizayningizda ehtiyot bo’ling. Amaliy dizaynda parazitar sig’im teshik va mis yotqizish zonasi (anti-pad) orasidagi masofani oshirish yoki yostiqning diametrini kamaytirish orqali kamaytirilishi mumkin. Yuqori tezlikdagi raqamli sxemani loyihalashda teshikning parazit induktivligi parazit sig’imdan ko’ra ko’proq zararli. Uning parazitar seriyali indüktansi bypass sig’imining hissasini susaytiradi va butun quvvat tizimining filtrlash samaradorligini pasaytiradi. Quyidagi empirik formuladan foydalanib, biz teshikdan o’tishning parazit induktivligini oddiygina hisoblashimiz mumkin: L=5.08h [ln (4s/d) +1]

Bu erda L teshikning induktivligini bildiradi, H – teshikning uzunligi va D – markaziy teshikning diametri. Tenglamadan ko’rinib turibdiki, teshik diametri indüktansa oz ta’sir qiladi, teshik uzunligi esa indüktansa eng katta ta’sir ko’rsatadi. Yuqoridagi misoldan foydalangan holda, teshikdan chiqadigan indüktans quyidagicha hisoblanishi mumkin:

L=5.08×0.050 [ln (4×0.050/0.010) +1] = 1.015nh Agar signalning ko’tarilish vaqti 1ns bo’lsa, u holda ekvivalent empedans hajmi: XL=pL/T10-90=3.19 ō. Bu impedansni yuqori chastotali tok borligida e’tiborsiz qoldirib bo’lmaydi. Xususan, bypass kondansatörü besleme qatlamini qatlamga ulash uchun ikkita teshikdan o’tishi kerak, shu bilan teshikning parazitar induktivligi ikki baravar ko’payadi.

Uchinchidan, teshikdan qanday foydalanish kerak

Teshiklarning parazitar xususiyatlarini yuqorida tahlil qilish orqali biz yuqori tezlikda tenglikni loyihalashda oddiy ko’rinadigan teshiklar ko’pincha sxema dizayniga katta salbiy ta’sir ko’rsatishini ko’rishimiz mumkin. Teshikning parazit ta’sirining salbiy ta’sirini kamaytirish uchun biz dizaynda quyidagilarni amalga oshirishga harakat qilishimiz mumkin:

1. Narx va signal sifatini hisobga olgan holda, o’rtacha teshik o’lchami tanlanadi. Agar kerak bo’lsa, turli o’lchamdagi teshiklardan foydalanishni o’ylab ko’ring. Masalan, quvvat yoki tuproq kabellari uchun impedansni kamaytirish uchun kattaroq o’lchamlardan foydalanishni o’ylab ko’ring va signal kabellari uchun kichikroq teshiklardan foydalaning. Albatta, teshik hajmi kamayishi bilan mos keladigan xarajat ortadi.

2. Yuqorida muhokama qilingan ikkita formuladan ko’rinib turibdiki, ingichka PCB platalaridan foydalanish teshiklarning ikkita parazit parametrini kamaytirishga yordam beradi.

3. PCB platasidagi signal simlari qatlamlarni iloji boricha o’zgartirmasligi kerak, ya’ni iloji boricha keraksiz teshiklardan foydalanmang.

4. Elektr ta’minoti va zaminning pinlari eng yaqin teshikda burg’ulash kerak va teshik va pinlar orasidagi qo’rg’oshin imkon qadar qisqa bo’lishi kerak. Ekvivalent induktivlikni kamaytirish uchun bir nechta teshiklarni parallel ravishda ko’rib chiqish mumkin.

5. Signal uchun eng yaqin halqani ta’minlash uchun signal qatlamining teshiklari yaqinida ba’zi tuproqli teshiklar joylashtiriladi. Siz hatto tenglikka juda ko’p qo’shimcha teshiklarni qo’yishingiz mumkin. Albatta, siz dizaynda moslashuvchan bo’lishingiz kerak. Yuqorida muhokama qilingan teshikli model-bu har bir qatlamda prokladkalar mavjud bo’lgan holat. Ba’zan, biz ba’zi qatlamlardagi prokladkalarni kamaytirishimiz yoki hatto olib tashlashimiz mumkin. Ayniqsa, teshik zichligi juda katta bo’lsa, bu mis qatlamida kesilgan elektron truba hosil bo’lishiga olib kelishi mumkin, bu masalani hal qilish uchun tuynuk o’rnini siljitishdan tashqari, biz teshikni ham ko’rib chiqishimiz mumkin. yostiq hajmini kamaytirish uchun mis qatlamida.

6. Yuqori zichlikdagi yuqori tezlikli PCB platalari uchun mikro teshiklarni hisobga olish mumkin.