Το via είναι ένα από τα βασικά μέρη μιας πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος (PCB) πολλαπλών στρώσεων. Σε πολλές πλακέτες, το κόστος διάτρησης αποτελεί περίπου 30% έως 40% του κόστους κατασκευής της πλακέτας. Με απλά λόγια, οποιαδήποτε οπή σε ένα PCB μπορεί να ονομαστεί via. Από το ρόλο του, ένα via έχει δύο κύριες χρήσεις: η μία είναι να κάνει ηλεκτρικές συνδέσεις μεταξύ στρωμάτων και η άλλη είναι να στερεώνει ή να εντοπίζει εξαρτήματα.
Αν εξετάσουμε τη διαδικασία κατασκευής, τα vias μπορούν να ομαδοποιηθούν σε τρεις τύπους: τυφλά via, θαμμένα via και διαμπερή via (through-hole via). Ένα τυφλό via ξεκινάει από την επάνω ή κάτω επιφάνεια της πλακέτας και κατεβαίνει σε κάποιο εσωτερικό στρώμα. Έχει συγκεκριμένο βάθος και χρησιμοποιείται για τη σύνδεση των ιχνών της επιφάνειας με τα ίχνη του εσωτερικού στρώματος. Το βάθος ενός τυφλού via συνήθως δεν υπερβαίνει μια ορισμένη αναλογία σε σχέση με τη διάμετρο της οπής. Ένα θαμμένο via είναι μια οπή που συνδέει μόνο τα εσωτερικά στρώματα- δεν φτάνει σε καμία επιφάνεια της πλακέτας. Τόσο τα τυφλά όσο και τα θαμμένα vias κατασκευάζονται στο εσωτερικό της πλακέτας πριν από την πλαστικοποίηση, και μπορεί να επικαλύπτουν αρκετές εσωτερικές στρώσεις κατά τον σχηματισμό τους. Ο τρίτος τύπος είναι το through via. Αυτή η οπή διαπερνά ολόκληρη την πλακέτα. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εσωτερικές διασυνδέσεις ή ως οπή τοποθέτησης ή εντοπισμού εξαρτημάτων. Επειδή τα διαμπερή vias είναι ευκολότερο να κατασκευαστούν και φθηνότερα, οι περισσότερες πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων τα χρησιμοποιούν αντί των τυφλών ή θαμμένων vias. Στο υπόλοιπο του παρόντος κειμένου, εκτός αν αναφέρεται διαφορετικά, η λέξη “via” αναφέρεται σε ένα through via.
Μέσω της δομής και γιατί το μέγεθος έχει σημασία
Από άποψη σχεδιασμού, ένα via έχει δύο βασικά μέρη. Το ένα είναι η κεντρική οπή διάτρησης. Το άλλο είναι η περιοχή του μαξιλαριού γύρω από τη διάτρηση. Τα μεγέθη αυτών των δύο τμημάτων καθορίζουν το μέγεθος του via. Όταν ένα PCB χρειάζεται υψηλή ταχύτητα και υψηλή πυκνότητα, οι σχεδιαστές θέλουν τα vias να είναι όσο το δυνατόν μικρότερα. Τα μικρά vias αφήνουν περισσότερο χώρο για τη δρομολόγηση στην πλακέτα. Επίσης, τα μικρότερα vias έχουν μικρότερη παρασιτική χωρητικότητα, οπότε ταιριάζουν καλύτερα σε κυκλώματα υψηλής ταχύτητας.
Όμως, η μείωση του μεγέθους των vias αυξάνει το κόστος. Επίσης, το μέγεθος των διαύλων δεν μπορεί να μειωθεί χωρίς όριο. Το όριο προέρχεται από τις διαδικασίες διάτρησης και επιμετάλλωσης. Όσο μικρότερη είναι η οπή, τόσο περισσότερο διαρκεί η διάτρηση και τόσο περισσότερο το τρυπάνι μπορεί να παρεκκλίνει από το κέντρο. Επίσης, όταν το βάθος της οπής είναι μεγαλύτερο από έξι φορές τη διάμετρο του τρυπανιού, είναι δύσκολο να διασφαλιστεί ότι το τοίχωμα της οπής θα έχει ομοιόμορφη επένδυση χαλκού. Για παράδειγμα, ένα κανονικό PCB έξι στρώσεων έχει πάχος (βάθος οπής) περίπου 50 mil. Υπό αυτές τις συνθήκες, το εργοστάσιο PCB μπορεί συνήθως να τρυπήσει με ελάχιστη διάμετρο περίπου 8 mil.
Παρασιτική χωρητικότητα ενός via
Ένα via έχει παρασιτική χωρητικότητα προς τη γη. Αν γνωρίζουμε ότι η διάμετρος της οπής απομάκρυνσης γείωσης στο επίπεδο στρώμα είναι D2, η διάμετρος του μαξιλαριού του via είναι D1, το πάχος της πλακέτας PCB είναι T και η διηλεκτρική σταθερά του υποστρώματος της πλακέτας είναι ε, τότε η προσεγγιστική παρασιτική χωρητικότητα του via είναι:
C = 1,41 × ε × T × D1 / (D2 - D1)
Αυτός ο τύπος δίνει μια λογική εκτίμηση για τη χωρητικότητα του διαύλου. Η παρασιτική χωρητικότητα κάνει κυρίως μεγαλύτερο το χρόνο ανόδου του σήματος και έτσι μειώνει την ταχύτητα του κυκλώματος.
Ας χρησιμοποιήσουμε ένα συγκεκριμένο παράδειγμα. Ας υποθέσουμε ότι το πάχος της πλακέτας είναι 50 mil. Η εσωτερική διάμετρος του via είναι 10 mil και η διάμετρος του pad είναι 20 mil. Η απόσταση μεταξύ του pad και της περιοχής χαλκού γείωσης είναι 32 mil. Χρησιμοποιώντας τον παραπάνω τύπο και λαμβάνοντας ε = 4,4, έχουμε:
C = 1,41 × 4,4 × 0,050 × 0,020 / (0,032 - 0,020) ≈ 0,517 pF
Αυτή η ποσότητα χωρητικότητας αλλάζει το χρόνο ανόδου. Εάν η χαρακτηριστική αντίσταση είναι 55 Ω, η αλλαγή στο χρόνο ανόδου 10%-90% που προκαλείται από αυτή τη χωρητικότητα είναι περίπου:
T10-90 = 2,2 × C × (Z0 / 2) ≈ 2,2 × 0,517 × (55 / 2) ≈ 31,28 ps
Από αυτούς τους αριθμούς βλέπουμε ότι η παρασιτική χωρητικότητα ενός μεμονωμένου via έχει μικρή μόνο επίδραση στο χρόνο ανόδου. Αλλά αν ένα σήμα διασχίζει πολλά vias κατά την αλλαγή στρώματος, η επίδραση θα αθροιστεί. Τότε ο σχεδιαστής πρέπει να το σκεφτεί προσεκτικά.
Παρασιτική αυτεπαγωγή ενός διαύλου
Μαζί με την παρασιτική χωρητικότητα, ένα via έχει επίσης παρασιτική αυτεπαγωγή. Στην ψηφιακή σχεδίαση υψηλής ταχύτητας, η βλάβη από την παρασιτική αυτεπαγωγή του via είναι συχνά μεγαλύτερη από εκείνη της παρασιτικής χωρητικότητας. Η επαγωγή σειράς του via μπορεί να αποδυναμώσει την επίδραση των πυκνωτών παράκαμψης και να μειώσει την απόδοση φιλτραρίσματος ολόκληρου του συστήματος ισχύος.
Ένας απλός προσεγγιστικός τύπος για την αυτεπαγωγή μέσω είναι:
L = 5,08 × h × [ ln(4h / d) + 1 ]
όπου:
- L είναι η αυτεπαγωγή του διαύλου,
- h είναι το μήκος του διαύλου,
- d είναι η διάμετρος του κεντρικού τρυπανιού.
Από τον τύπο βλέπουμε ότι η διάμετρος των διαύλων έχει μικρή επίδραση στην επαγωγή, ενώ το μήκος των διαύλων έχει τη μεγαλύτερη επίδραση. Χρησιμοποιώντας το παραπάνω παράδειγμα με h = 0,050 και d = 0,010, έχουμε:
L = 5,08 × 0,050 × [ ln(4 × 0,050 / 0,010) + 1 ] ≈ 1,015 nH
Εάν ο χρόνος ανόδου του σήματος είναι 1 ns, η ισοδύναμη επαγωγική αντίδραση είναι:
XL = π × L / T10-90 ≈ π × 1,015 nH / 1 ns ≈ 3,19 Ω
Όταν υπάρχει ρεύμα υψηλής συχνότητας, μια αντίσταση αυτού του επιπέδου δεν μπορεί να αγνοηθεί. Σημειώστε επίσης ότι ένας πυκνωτής παράκαμψης που τοποθετείται για τη σύνδεση του στρώματος ισχύος και του στρώματος γείωσης χρειάζεται συνήθως δύο vias. Αυτό σημαίνει ότι η αυτεπαγωγή του via θα διπλασιαστεί για αυτό το μονοπάτι παράκαμψης.
Τι σημαίνει αυτό για το σχεδιασμό υψηλών ταχυτήτων
Από την παραπάνω ανάλυση των παρασίτων μέσω, μπορούμε να δούμε ότι ένα φαινομενικά απλό via μπορεί να προκαλέσει μεγάλες αρνητικές επιπτώσεις σε μια πλακέτα υψηλής ταχύτητας. Για τη μείωση αυτών των προβλημάτων, οι σχεδιαστές μπορούν να δοκιμάσουν τα ακόλουθα μέτρα.
- Επιλέξτε ένα λογικό μέγεθος
Σκεφτείτε τόσο το κόστος όσο και την ποιότητα του σήματος. Για παράδειγμα, για πλακέτες PCB μονάδων μνήμης με 6 έως 10 στρώματα, η επιλογή ενός via 10/20 mil (drill/pad) λειτουργεί καλά. Για ορισμένες μικρές πλακέτες υψηλής πυκνότητας, μπορείτε να δοκιμάσετε τα vias 8/18 mil. Σύμφωνα με την τρέχουσα τεχνολογία, είναι δύσκολο να κατασκευάσετε vias μικρότερα από αυτό. Για τα vias ισχύος ή γείωσης, χρησιμοποιήστε μεγαλύτερα μεγέθη για να μειώσετε τη σύνθετη αντίσταση. - Χρησιμοποιήστε μια λεπτότερη σανίδα αν είναι δυνατόν
Όπως δείχνουν οι τύποι, μια λεπτότερη πλακέτα συμβάλλει στη μείωση τόσο της χωρητικότητας όσο και της επαγωγής. - Αποφυγή περιττών αλλαγών στρώματος
Προσπαθήστε να δρομολογήσετε σήματα χωρίς να αλλάξετε στρώματα. Με άλλα λόγια, χρησιμοποιήστε όσο το δυνατόν λιγότερα vias. - Τοποθετήστε τους ακροδέκτες τροφοδοσίας και γείωσης κοντά στα vias
Τοποθετήστε τους ακροδέκτες τροφοδοσίας και γείωσης κοντά στα vias τους. Διατηρήστε τις γραμμές μεταξύ της διάβασης και του ακροδέκτη όσο το δυνατόν συντομότερες, επειδή οι μακριές γραμμές αυξάνουν την αυτεπαγωγή. Χρησιμοποιήστε παχύτερα ίχνη για την τροφοδοσία και τη γείωση για να μειώσετε τη σύνθετη αντίσταση. - Τοποθετήστε γειώσεις κοντά σε γειώσεις αλλαγής στρώματος σήματος
Τοποθετήστε γειώσεις κοντά σε σημεία όπου τα σήματα αλλάζουν στρώματα. Αυτό δίνει στο σήμα μια κοντινή διαδρομή επιστροφής. Μπορείτε επίσης να προσθέσετε πολλά επιπλέον vias γείωσης, εάν χρειάζεται. Αλλά να είστε ευέλικτοι. Το μοντέλο via που συζητήθηκε προηγουμένως υπέθεσε ένα pad σε κάθε στρώμα. Σε ορισμένες περιπτώσεις μπορείτε να μειώσετε ή να αφαιρέσετε τα pads σε ορισμένα εσωτερικά στρώματα. Όταν η πυκνότητα των via είναι πολύ υψηλή, τα μεγάλα pads σε ένα χάλκινο χυτό μπορεί να σχηματίσουν ένα σπασμένο βρόχο. Για να το διορθώσετε αυτό μπορείτε να μετακινήσετε κάποια vias ή να μειώσετε το μέγεθος των pad σε ορισμένα στρώματα.
Σχεδιασμός μέσω για PCB υψηλής ταχύτητας - πρακτικές προτάσεις
Τα PCB υψηλών ταχυτήτων χρησιμοποιούν συνήθως πολλαπλά στρώματα και τα vias αποτελούν σημαντικό παράγοντα στο σχεδιασμό. Ένα via σε ένα PCB έχει τρία μέρη: την ίδια την οπή, το pad γύρω από την οπή και τη ζώνη απομόνωσης του στρώματος ισχύος (το κενό στα επίπεδα ισχύος και γείωσης γύρω από το via).
Ακολουθούν ορισμένα πρακτικά σημεία για πλακέτες πολλαπλών στρώσεων υψηλής ταχύτητας:
- Μέσω συστάσεων μεγέθους
Για γενικές πολυστρωματικές πλακέτες με μέτρια πυκνότητα, ένα via με διαστάσεις 0,25 mm / 0,51 mm / 0,91 mm (τρυπάνι / pad / απομόνωση ισχύος) είναι μια καλή επιλογή. Για πλακέτες υψηλής πυκνότητας, μπορεί να λειτουργήσουν τα 0,20 mm / 0,46 mm / 0,86 mm. Σε ορισμένα σχέδια μπορούν να χρησιμοποιηθούν μη επιμεταλλωμένα vias. Για vias ισχύος ή γείωσης, εξετάστε μεγαλύτερα μεγέθη για να μειώσετε την αντίσταση. - Ζώνη απομόνωσης ισχύος
Όσο μεγαλύτερη είναι η περιοχή απομόνωσης ισχύος, τόσο το καλύτερο. Εξετάστε την πυκνότητα των διαύλων στο αεροπλάνο. Συχνά χρησιμοποιείται ως κατευθυντήρια γραμμή το D1 = D2 + 0,41, που σημαίνει ότι η διάμετρος του μαξιλαριού ισούται με τη διάμετρο διακένωσης του επιπέδου συν 0,41 mm. Αυτό βοηθάει να διατηρηθεί το διάκενο του επιπέδου αρκετά μεγάλο. - Ελαχιστοποίηση αλλαγών στρώματος
Μειώστε τα vias αποφεύγοντας τις περιττές αλλαγές στρώματος στη δρομολόγηση σήματος. - Χρησιμοποιήστε λεπτότερες σανίδες
Οι λεπτότερες πλακέτες μειώνουν τόσο τη χωρητικότητα όσο και την επαγωγή των vias. - Σύντομες και ευρείες συνδέσεις ρεύματος/γης
Διατηρήστε το καλώδιο από το καλώδιο μέσω προς την τροφοδοσία ή την ακίδα γείωσης βραχυκυκλωμένο. Κάντε τα ίχνη όσο το δυνατόν ευρύτερα για την τροφοδοσία ή τη γείωση για να μειώσετε την επαγωγική αντίσταση. - Συρραφή γειώσεων κοντά σε vias αλλαγής στρώματος
Προσθέστε γειώσεις κοντά σε σημεία όπου ένα σήμα μετακινείται μεταξύ στρωμάτων. Αυτό δίνει στο σήμα μια σύντομη διαδρομή επιστροφής.
Σημειώστε επίσης ότι το μήκος του διαύλου είναι ένας κύριος παράγοντας για την επαγωγή του διαύλου. Για τις διαμπερείς οπές του άνω και κάτω στρώματος, το μήκος της οπής ισούται με το πλήρες πάχος της πλακέτας. Καθώς αυξάνεται ο αριθμός των στρώσεων, το πάχος της πλακέτας μπορεί να υπερβαίνει τα 5 mm. Στη σχεδίαση υψηλών ταχυτήτων, το μήκος των via διατηρείται συνήθως κάτω από 2,0 mm για να μειωθούν τα προβλήματα που σχετίζονται με τα via. Για μήκη via μεγαλύτερα από 2,0 mm, η αύξηση της διαμέτρου του via μπορεί να βοηθήσει στην αποκατάσταση της συνέχειας της σύνθετης αντίστασης. Όταν το μήκος via είναι 1,0 mm ή λιγότερο, η καλύτερη διάμετρος via είναι περίπου 0,20 mm έως 0,30 mm.
Τρύπημα με οπίσθιο τρυπάνι στην παραγωγή PCB
1. Τι είναι το backdrilling;
Το backdrilling είναι ένα ειδικό βήμα τρυπανιού που χρησιμοποιείται σε πλακέτες με βαθιές οπές. Για παράδειγμα, κατά την κατασκευή μιας πλακέτας 12 στρώσεων μπορεί να θέλουμε να συνδέσουμε τη στρώση 1 με τη στρώση 9. Συνήθως τρυπάμε μια διαμπερή οπή μία φορά και στη συνέχεια τοποθετούμε την πλάκα. Αυτή η διάβαση εκτείνεται στη συνέχεια από τη στρώση 1 στη στρώση 12, αλλά χρειαζόμαστε μόνο μια σύνδεση μεταξύ της στρώσης 1 και της στρώσης 9. Το επιπλέον τμήμα από τη στρώση 10 έως τη στρώση 12 λειτουργεί σαν στέλεχος. Αυτό το stub επηρεάζει τις διαδρομές σήματος και μπορεί να προκαλέσει προβλήματα ακεραιότητας σήματος στα σήματα επικοινωνίας. Για να αφαιρέσουμε αυτό το επιπλέον κολοβό, το τρυπάμε από την πίσω πλευρά - ένα δεύτερο βήμα διάτρησης. Αυτό ονομάζεται οπίσθια διάτρηση. Στην πράξη, οι κατασκευαστές δεν τρυπάνε μέχρι και το τελευταίο κομμάτι, επειδή τα μεταγενέστερα βήματα αφαιρούν λίγο χαλκό και το τρυπάνι έχει κωνικό άκρο. Έτσι, το εργοστάσιο αφήνει συνήθως ένα πολύ μικρό αποκορύφωμα. Το εναπομείναν μήκος απολήμματος ονομάζεται τιμή Β και μια καλή τιμή Β είναι συνήθως μεταξύ 50 μm και 150 μm.
2. Γιατί να τρυπήσετε με το πίσω τρυπάνι;
Η οπισθογεωτρήση παρέχει διάφορα πλεονεκτήματα:
- Μειώνει το θόρυβο και τις παρεμβολές.
- Βελτιώνει την ακεραιότητα του σήματος.
- Μπορεί να κάνει μια τοπική περιοχή της πλακέτας λεπτότερη.
- Μειώνει την ανάγκη για θαμμένα ή τυφλά vias, μειώνοντας την πολυπλοκότητα της πλακέτας.
3. Τι κάνει το backdrilling;
Με το backdrilling αφαιρείται το τμήμα via που δεν βοηθά στη σύνδεση ή τη μεταφορά σήματος. Αυτό αποτρέπει τις ανακλάσεις, τη διασπορά, την καθυστέρηση και άλλα φαινόμενα που προκαλούν “παραμόρφωση” του σήματος. Οι έρευνες δείχνουν ότι εκτός από το σχεδιασμό, το υλικό της πλακέτας, τις γραμμές μεταφοράς, τους συνδέσμους και τη συσκευασία του τσιπ, τα through vias έχουν μεγάλο αντίκτυπο στην ακεραιότητα του σήματος.
4. Αρχή λειτουργίας του backdrilling
Η οπίσθια διάτρηση χρησιμοποιεί ένα τρυπάνι που τοποθετείται με ανίχνευση της επιφάνειας της πλακέτας. Όταν η άκρη του τρυπανιού αγγίζει το φύλλο χαλκού στην επιφάνεια της πλακέτας, παράγεται μικρορεύμα. Αυτό το ρεύμα λέει στο μηχάνημα το ύψος της επιφάνειας της πλακέτας. Στη συνέχεια, το μηχάνημα τρυπά μέχρι το καθορισμένο βάθος και σταματά.
5. Βήματα της διαδικασίας ανόρυξης
Μια τυπική διαδικασία ανόρυξης μπορεί να έχει ως εξής:
a. Προμηθεύστε την πλακέτα PCB με οπές εγγραφής. Χρησιμοποιήστε αυτές τις οπές για να κάνετε το πρώτο βήμα διάτρησης (τη διαμπερή οπή).
b. Μετά την πρώτη διάτρηση, τοποθετήστε πλάκες στις οπές. Πριν από την επιμετάλλωση, χρησιμοποιήστε στεγνό φιλμ για την προστασία των οπών εγγραφής, όπως απαιτείται.
c. Φτιάξτε το μοτίβο του εξωτερικού στρώματος στην επιμεταλλωμένη πλακέτα.
d. Κάντε επιμετάλλωση μοτίβου. Πριν από την επιμετάλλωση μοτίβου, επεξεργαστείτε και πάλι τις οπές εγγραφής με ξηρό φιλμ, εάν χρειάζεται.
e. Χρησιμοποιήστε τις οπές εγγραφής από το πρώτο τρυπάνι για να τοποθετήσετε την πλακέτα για το οπίσθιο τρυπάνι. Χρησιμοποιήστε ένα τρυπάνι για να τρυπήσετε τα επιμεταλλωμένα τμήματα που χρειάζονται επαναδιάτρηση.
f. Μετά την επαναδιάτρηση, πλύνετε τις οπές που έχουν επαναδιατρηθεί για να απομακρύνετε τυχόν σκόνη και υπολείμματα τρυπανιού.
6. Τεχνικά χαρακτηριστικά των πλακών με οπίσθια διάτρηση
Τα τυπικά τεχνικά χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν:
- Οι περισσότερες πλακέτες με οπίσθια διάτρηση είναι άκαμπτες πλακέτες.
- Ο αριθμός των στρωμάτων κυμαίνεται συνήθως από 8 έως 50 στρώματα.
- Το πάχος του σκάφους είναι συχνά 2,5 mm ή περισσότερο.
- Ο λόγος πάχους προς διάμετρο είναι σχετικά μεγάλος.
- Τα μεγέθη των πινάκων είναι μεγάλα.
- Η αρχική ελάχιστη διάμετρος του τρυπανιού είναι συνήθως ≥ 0,3 mm.
- Τα ίχνη του εξωτερικού στρώματος είναι ελάχιστα- η πλακέτα χρησιμοποιεί συχνά μια συστοιχία τσιμπήματος για οπές πρεσαρίσματος.
- Οι οπές που ανοίγονται με οπίσθιο τρυπάνι είναι συνήθως κατά 0,2 mm μεγαλύτερες από τις οπές που πρόκειται να αφαιρεθούν.
- Η ανοχή του βάθους του τρυπανιού είναι περίπου ±0,05 mm.
- Εάν το backdrilling πρέπει να φτάσει μέχρι το στρώμα Μ, τότε το πάχος του διηλεκτρικού από το στρώμα Μ έως το στρώμα Μ-1 πρέπει να είναι τουλάχιστον 0,17 mm.
7. Τυπικές εφαρμογές για πλακέτες με οπίσθια διάτρηση
Οι πλακέτες με οπίσθιο τρυπάνι χρησιμοποιούνται κυρίως σε περιοχές που χρειάζονται πολύ καλή ακεραιότητα σήματος και μεγάλες δομές. Συνήθεις τομείς είναι ο εξοπλισμός επικοινωνιών, οι μεγάλοι διακομιστές, τα ιατρικά ηλεκτρονικά, ο στρατός και η αεροδιαστημική. Επειδή ο στρατός και η αεροδιαστημική είναι ευαίσθητοι τομείς, οι πλακέτες με οπίσθια διάτρηση για αυτούς τους τομείς κατασκευάζονται συχνά από ερευνητικά ινστιτούτα, κέντρα Ε&Α ή κατασκευαστές πλακετών με ισχυρό υπόβαθρο σε αυτούς τους τομείς. Στην Κίνα, η μεγαλύτερη ζήτηση για backplanes προέρχεται από τη βιομηχανία επικοινωνιών, η οποία αναπτύσσεται με ταχείς ρυθμούς.
Περίληψη
Εν ολίγοις, τα vias είναι απλά αλλά κρίσιμα. Συνδέουν στρώματα και προσθέτουν επίσης παρασιτική χωρητικότητα και επαγωγή. Αυτά τα παρασιτικά στοιχεία επηρεάζουν τόσο το χρόνο ανόδου του σήματος όσο και το πόσο καλά λειτουργούν οι πυκνωτές παράκαμψης. Το μήκος των οπών οδηγεί κυρίως την επαγωγή. Το μέγεθος του Via, το μέγεθος του pad και το διάκενο επηρεάζουν την χωρητικότητα. Για σχεδιασμούς υψηλής ταχύτητας χρησιμοποιήστε τον ακόλουθο κατάλογο ελέγχου:
- Διαλέξτε τα μεγέθη που ταιριάζουν στην πυκνότητα και το κόστος της πλακέτας. Για πολλές πλακέτες 10/20 mil είναι καλό- για πυκνότερες πλακέτες δοκιμάστε 8/18 mil. Για vias ισχύος/γείωσης, επιλέξτε μεγαλύτερα μεγέθη.
- Χρησιμοποιήστε μια λεπτή σανίδα αν είναι δυνατόν. Αυτό μειώνει τα παρασιτικά μέσω.
- Αποφύγετε τις περιττές αλλαγές στρώματος. Διατηρήστε τη δρομολόγηση στο ίδιο επίπεδο όταν μπορείτε.
- Τοποθετήστε τους ακροδέκτες τροφοδοσίας και γείωσης κοντά σε vias και διατηρήστε τις συνδέσεις σύντομες και ευρείες.
- Προσθέστε γειώσεις κοντά σε γειώσεις σήματος που αλλάζουν στρώματα για να δημιουργήσετε μια σύντομη διαδρομή επιστροφής.
- Για μεγάλα vias ή βαθιές πλακέτες, εξετάστε το ενδεχόμενο να κάνετε backdrilling για να αφαιρέσετε τα κολοβώματα που βλάπτουν τα σήματα υψηλής ταχύτητας.
- Όταν η πυκνότητα των διαύλων είναι πολύ υψηλή, εξετάστε το ενδεχόμενο να μειώσετε τα μεγέθη των μαξιλαριών σε ορισμένα εσωτερικά στρώματα για να αποφύγετε το σπάσιμο των χάλκινων χυτών.
Ακολουθήστε αυτούς τους κανόνες και σκεφτείτε ολόκληρο το σύστημα, όχι μόνο ένα μεμονωμένο μέσο. Στη σχεδίαση υψηλών ταχυτήτων οι μικρές λεπτομέρειες αθροίζονται. Ένα προσεκτικό σχέδιο via θα κάνει την πλακέτα σας να λειτουργεί καλύτερα, θα μειώσει τον κίνδυνο και θα εξοικονομήσει χρόνο αργότερα κατά την αποσφαλμάτωση.
