Sníkjurýmd og sníkjuvirkni á Via

1. Via

Vias eru einn af mikilvægum þáttum fjöllaga PCB og kostnaður við boranir nemur venjulega 30 prósent til 40 prósent af kostnaði við PCB framleiðslu. Einfaldlega sagt, hvert gat á PCB er hægt að kalla gegnum. Frá sjónarhóli virkni er hægt að skipta tengingum í tvo flokka: annar er notaður fyrir raftengingu milli laga; hitt er notað til að festa eða staðsetja tæki. Með tilliti til ferlis er þessum brautum almennt skipt í þrjá flokka, nefnilega blinda braut, grafinn braut og gegnum gegnum. Blindhol eru staðsett á efri og neðri yfirborði prentuðu hringrásarinnar og hafa ákveðna dýpt fyrir tengingu milli yfirborðsrásarinnar og undirliggjandi innri hringrásar. Dýpt holunnar fer yfirleitt ekki yfir ákveðið hlutfall (op). Grafin holur vísa til tengigata sem eru staðsettar í innra lagi prentuðu hringrásarinnar, sem ná ekki til yfirborðs hringrásarinnar. Ofangreindar tvær gerðir af holum eru staðsettar í innra lagi hringrásarborðsins. Áður en lagskipt er lagskipt er ferli myndunar í gegnum holu notað til að ljúka og nokkur innri lög geta skarast við myndun gegnumholsins. Þriðja tegundin er kölluð gegnumhol, sem fer í gegnum allt hringrásarborðið og er hægt að nota til að gera sér grein fyrir innri samtengingu eða sem festingargat fyrir íhluti. Þar sem auðveldara er að átta sig á gegnum gatið í ferlinu og kostnaðurinn er lægri, nota flestar prentplötur það í stað hinna tveggja tegundanna af gegnum. Vias sem nefnd eru hér að neðan, nema annað sé tekið fram, teljast til vias. Frá hönnunarsjónarmiði er gegnumgangur aðallega samsettur úr tveimur hlutum, annar er borholan í miðjunni og hinn er púðasvæðið í kringum borholið, eins og sýnt er á myndinni hér að neðan. Stærð þessara tveggja hluta ákvarðar stærð gegnum. Augljóslega, í háhraða, háþéttni PCB hönnun, vonast hönnuður alltaf til þess að því minni sem gegnumgatið er, því betra, svo að meira pláss fyrir raflögn sé eftir á borðinu. Að auki, því minni sem gegnumholið er, því minni er sníkjurýmd sjálfs sín. Því minni sem hann er, því hentugri er hann fyrir háhraða hringrásir. Hins vegar hefur minnkun holustærðar einnig í för með sér aukningu á kostnaði og ekki er hægt að minnka stærð gegnumholunnar endalaust. Það er takmarkað af tækni við borun og málun: því minni sem gatið er, því auðveldara er að bora Því lengur sem gatið tekur, því auðveldara er að víkja frá miðstöðu; og þegar dýpt holunnar fer yfir 6 sinnum þvermál boraða holunnar er ómögulegt að tryggja að holuveggurinn sé jafnhúðaður með kopar. Til dæmis er þykkt (í gegnum holudýpt) venjulegs 6-lags PCB borðs um það bil 50Mil, þannig að borþvermálið sem PCB framleiðendur geta veitt er allt að 8Mil.

Í öðru lagi, sníkjurýmd í gegnum

Gatið sjálft er með sníkjuþol við jörðu. Ef vitað er að þvermál einangrunargatsins á jarðlaginu er D2, þvermál gegnumpúðans er D1, þykkt PCB borðsins er T og rafstuðull undirlags borðsins er ε, sníkjurýmd. af gegnum gatið er um það bil: C=1.41εTD1/(D2-D1) Helstu áhrif sníkjurýmds gegnum gatsins á hringrásina eru að lengja hækkunartíma merksins og minnka hraða hringrásarinnar. Til dæmis, fyrir PCB borð með þykkt 50Mil, ef gegnumgat með innra þvermál 10Mil og púðaþvermál 20Mil er notað, og fjarlægðin milli púðans og jarðkoparsvæðisins er 32Mil, þá getum við áætlað gegnumgatið með formúlunni hér að ofan. Sníkjurýmd er um það bil: C=1.41x4.4x0.{{30 }}50x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF, og hækkunartímabreytingin af völdum þessa hluta rýmdarinnar er: T10-90=2.2C(Z0/2 )=2.2 x0.517x(55/2)=31.28ps. Af þessum gildum má sjá að þótt áhrifin af því að hægja á hækkandi seinkun af völdum sníkjurýmds einnar gegnumrásar séu ekki augljós, ef gegnumgangan er notuð margsinnis í raflögnum til að skipta á milli laga, þarf hönnuðurinn samt að íhuga það vandlega.

3. Sníkjuvirki á vias

Á sama hátt er sníkjuvirki sem og sníkjurýmd í gegnum gatið. Við hönnun háhraða stafrænna hringrása er skaðinn af völdum sníkjuvirkja í gegnum gatið oft meiri en áhrif sníkjurýmdarinnar. Inductance sníkjudýra þess mun veikja framlag framhjáhaldsþéttans og veikja síunaráhrif alls raforkukerfisins. Við getum notað eftirfarandi formúlu til að einfaldlega reikna út áætlaða sníkjuspennu gegnum gegnum: () - PCB hönnunarleiðbeiningar - Um Vias þar sem L vísar til inductance í gegnum, h er lengd gegnum gegnum, og d er þvermál miðborað gat. Það má sjá af formúlunni að þvermál gegnumholsins hefur lítil áhrif á inductance, en lengd gegnum gatsins hefur mikil áhrif á inductance. Með því að nota dæmið hér að ofan, er hægt að reikna inductance í gegnum sem: L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010) 1]=1.015nH. Ef hækkunartími merksins er 1ns, þá er samsvarandi viðnám þess: XL=πL/T10-90=3.19Ω. Ekki er lengur hægt að hunsa slíka viðnám þegar hátíðnistraumur fer í gegnum. Sérstaklega skal tekið fram að hjáveituþéttirinn þarf að fara í gegnum tvær gegnumrásir þegar rafmagnslag og jarðlag er tengt saman, þannig að sníkjuframleiðsla ganganna tvöfaldist. 4. Í gegnum hönnun í háhraða PCB Með ofangreindri greiningu á sníkjudýraeiginleikum vias, getum við séð að í háhraða PCB hönnun, virðast einfaldar vias hafa oft mikil neikvæð áhrif á hringrásarhönnun. áhrif.

Til þess að draga úr skaðlegum áhrifum sníkjudýraáhrifa vias, getum við reynt okkar besta í hönnuninni:

1. Miðað við bæði kostnað og merkjagæði, veldu hæfilega gatastærð. Til dæmis, fyrir 6-10 lög af minniseiningu PCB hönnun, er betra að nota 10/20Mil (boranir/púði) gegnum. Fyrir sum plötur með háum þéttleika og litlum stærðum geturðu líka prófað að nota 8/18Mil vias. holu. Við núverandi tæknilegar aðstæður er erfitt að nota smærri vias. Fyrir rafmagns- eða jarðtengingu skaltu íhuga að nota stærri stærð til að draga úr viðnám.

2. Af formúlunum tveimur sem fjallað er um hér að ofan má draga þá ályktun að notkun þynnri PCB borðs sé gagnleg til að draga úr tveimur sníkjubreytum í gegnum.

3. Reyndu að breyta ekki lagi merkjasporanna á PCB, það er að segja, reyndu að nota ekki óþarfa gegnum.

4. Bora skal pinna aflgjafans og jörðu um holur í nágrenninu. Því styttri sem leiðslur eru á milli gegnumholanna og pinnanna, því betra, vegna þess að þeir munu auka inductance. Á sama tíma ætti að vera eins þykkt og mögulegt er til að draga úr viðnám.

5. Settu nokkrar jarðtengdar brautir nálægt brautunum þar sem merkið breytir lögum til að veita loka lykkju fyrir merkið. Það er jafnvel hægt að setja fjölda óþarfa jarðtenginga á PCB. Auðvitað er þörf á sveigjanleika í hönnun. Via líkanið sem fjallað er um hér að ofan er tilfellið þar sem hvert lag er með púði og stundum getum við minnkað eða jafnvel fjarlægt púðana af sumum lögum. Sérstaklega ef um er að ræða mjög stóran holuþéttleika getur það valdið brotinni rauf sem einangrar lykkjuna á koparlaginu. Til að leysa þetta vandamál, auk þess að færa stöðu gegnumrásarinnar, getum við einnig íhugað að setja gegnumrásina á koparlagið. Stærð púðans minnkar.