Que é através no PWB? E suas capacidade parasítica e indutância parasítica

Projeto do PWB de Tag#, PWB da Multi-camada, PWB da interconexão do alto densidade

Furos do PWB

Através de é uma das partes importantes de PWB da multi-camada, e o custo da perfuração esclarece geralmente 30% a 40% do custo da fabricação do PWB. Momentaneamente, cada furo no PWB pode ser chamado a através de. Do ponto de vista da função, o furo

pode ser dividido em duas categorias: um é usado enquanto a conexão elétrica entre as camadas, o outro é usada como a fixação ou o posicionamento do dispositivo. Estes furos são divididos geralmente em três tipos, a saber furo cego (cego através de), furo enterrado (enterrado através de) e através do furo (completamente através de).

1,1 composição dos furos

O furo cego é encontrado na superfície superior e inferior da placa de circuito impresso e tem alguma profundidade para a conexão entre a linha de superfície e a linha interna abaixo. A profundidade do furo geralmente não excede uma determinada relação (abertura). O furo enterrado é um furo de conexão encontrado na camada interna da placa de circuito impresso, que não estende à superfície da placa de circuito.

Os dois tipos acima dos furos são ficados situados na camada interna da placa de circuito. A formação de processo direto do furo é usada antes da laminação, e diversas camadas internas podem ser sobrepostas feitas durante a formação do furo direto.

O terço é chamado um furo direto, que passe através da placa de circuito inteira. Pode ser usado para interconectar internamente ou como um furo do lugar da instalação para componentes. Porque o furo direto é mais fácil de realizar e o custo é baixo, é usado na maioria de placas de circuito impresso em vez dos outros dois. Os seguintes furos mencionados, sem instruções especiais, são considerados tão através dos furos.

Do ponto de vista do projeto, um furo é composto principalmente de duas partes, uma é o furo médio (furo de broca), a outro é a área da almofada em torno do furo, considera abaixo. O tamanho destas duas peças determina o tamanho do furo. Claramente, dentro

de alta velocidade, o projeto do PWB do alto densidade, desenhistas quer sempre os furos menor o melhor, de modo que possa deixar prender o espaço na placa.

Além, menor o furo, o mais baixo seus própria capacidade parasítica, e mais apropriado para circuitos de alta velocidade. A redução do tamanho do furo causa o aumento do custo, e o tamanho do furo não pode ser reduzido sem limitação. É limitado pela tecnologia do furo e da galvanização e assim por diante.

Menor o furo, mais por muito tempo toma para furar o furo, e mais fácil é se afastar da posição central; e quando a profundidade do furo excede 6 vezes o diâmetro do furo, não se pode garantir que a parede do furo pode ser uniformemente de cobre chapeada. Agora, por exemplo, a espessura normal de um PWB (profundidade do furo direto) é 1.6mm, assim que o diâmetro mínimo do furo fornecido pelo fabricante do PWB pode somente alcançar 0.2mm.

1,2 capacidade parasítica de Vias

Através dse tem a capacidade parasítica à terra. Onde se sabe que o diâmetro do furo isolante na camada à terra é D2, o diâmetro do através da almofada é D1, a espessura do PWB é T, a constante dielétrica da carcaça é ε, a seguir o vale da capacidade parasítica através do furo é aproximadamente como segue:

C=1.41εTD1/(D2-D1).

O efeito principal da capacidade parasítica através do furo é prolongar a época de aumentação do sinal e reduzir a velocidade do circuito. Por exemplo, uma placa do PWB com uma distância de 50 mil. densamente, se você usa a através com do diâmetro da almofada do diâmetro 10mil interno e dos 20 mil., 32 mil. entre a almofada e a área de cobre à terra, a seguir nós pode aproximadamente obter a capacidade parasítica do através pela fórmula acima: C=1.41 x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020) =0.517pF. A quantidade variável desta parte da capacidade causada no tempo de aumentação é: T10-90=2.2 C (Z0/2) =2.2 x0.517x (55/2) de =31.28 picosegundo.

Destes valores, pode-se ver que embora a utilidade do atraso de aumentação causado pela capacidade parasítica de um único através de não seja óbvia, o desenhista deve o tomar na consideração que se os vias múltiplos são usados entre camadas.

1,3 indutância parasítica de Vias

Além da capacidade parasítica, há uma indutância parasítica ao mesmo tempo com os vias. No projeto do circuito digital de alta velocidade, o dano causado pela indutância parasítica através do furo é frequentemente maior do que aquele da capacidade parasítica. Sua indutância parasítica da série enfraquece a contribuição da capacidade do desvio e enfraquece a utilidade de filtração do sistema inteiro da fonte de alimentação. Nós podemos usar a seguinte fórmula para calcular simplesmente uma indutância parasítica aproximada do através de:

L=5.08h [ln (4h/d) +1].

De onde L refere a indutância do através, h o comprimento do através de, d o diâmetro do através de. Pode-se ver da fórmula que o diâmetro do através de tem pouco efeito na indutância, mas o efeito o mais grande na indutância está a um comprimento do através de. Ainda usando o exemplo acima, pode-se calcular que a indutância do através de é: L=5.08 x0.050 [ln (4x0.050/0.010) 1] =1.015 nH. Quando a época de aumentação do sinal é 1 ns, a impedância equivalente é: XL=πL/T10-90=3.19Ω. Tal impedância não pode ser ignorada na passagem da corrente de alta frequência. Em particular, a capacidade do desvio precisa de passar com dois vias ao conectar a camada do poder e a camada à terra, de modo que a indutância parasítica dos vias aumente exponencialmente.

1,4 projeto através no PWB de alta velocidade

Da análise acima das características parasíticas dos vias, nós podemos ver aquele no projeto do PWB de alta velocidade, o convenientemente simples através de frequentemente trazemos grandes efeitos negativos ao projeto do circuito. A fim reduzir o efeito adverso do efeito parasítico do através de, nós podemos tentar fazê-lo no projeto como segue:

1) Considerando a qualidade do custo e de sinal, escolha um tamanho razoável para o vaso. Como o projeto do PWB do módulo da memória da camada 6-10, 10/20 de mil. (almofada de furo) através de é melhor; para alguma placa pequena do tamanho do alto densidade, você pode igualmente tentar usar 8/18 de mil. através de. Presentemente, desde que as máquinas de perfuração do laser são usadas na fabricação, é possível usar furos menores do tamanho sob circunstâncias técnicas. Para através da fonte de alimentação ou do fio de terra, um tamanho maior pode ser considerado para reduzir a impedância.

2)Das duas fórmulas discutidas acima, pode-se concluir que usar uma placa do PWB do diluidor é benéfica reduzir os dois parâmetros parasíticos do através de.

3)As linhas de sinal na placa na medida do possível não mudam a camada, isto é, tente não usar vias desnecessários.

4)O pino da fonte de alimentação e da terra deve ser furado a bordo próximo, mais curto o fio de ligação entre através de e o pino, o melhor, porque conduzirão ao aumento da indutância. Ao mesmo tempo, o fio de ligação do poder e a terra devem ser tão grossos como possível reduzir a impedância.

5)Coloque alguns vias à terra perto dos vias da área de comutação da camada do sinal a fim fornecer o laço o mais próximo para o sinal. Mesmo um grande número vias aterrando redundantes podem ser colocados na placa do PWB. Naturalmente, o projeto igualmente precisa de ser flexível. Através do modelo discutiu é mais cedo que cada camada tem almofadas, e às vezes nós podemos reduzir o tamanho ou mesmo remover as almofadas de algumas camadas. Especialmente no caso do alto densidade através de áreas, pode conduzir à formação de um entalhe quebrado na camada de cobre com um laço da separação. A fim resolver o problema, além do que mover-se através da posição, nós podemos igualmente considerar reduzir o tamanho da almofada da camada de cobre.