يعد Via أحد المكونات المهمة لثنائي الفينيل متعدد الكلور متعدد الطبقات ، وعادة ما تمثل تكلفة الحفر 30٪ إلى 40٪ من تكلفة تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور. ببساطة ، يمكن تسمية كل ثقب على ثنائي الفينيل متعدد الكلور عبر. من وجهة نظر الوظيفة ، يمكن تقسيم vias إلى فئتين: واحدة تستخدم للتوصيلات الكهربائية بين الطبقات. يستخدم الآخر لتثبيت أو تحديد المواقع. من حيث العملية ، تنقسم vias عموما إلى ثلاث فئات ، وهي vias العمياء ، و vias المدفونة ومن خلال vias.
توجد الفتحات العمياء على الأسطح العلوية والسفلية للوحة الدوائر المطبوعة ولها عمق معين. يتم استخدامها لربط خط السطح والخط الداخلي الأساسي. عادة لا يتجاوز عمق الحفرة نسبة معينة (فتحة). يشير الثقب المدفون إلى فتحة التوصيل الموجودة في الطبقة الداخلية للوحة الدوائر المطبوعة ، والتي لا تمتد إلى سطح لوحة الدائرة. يوجد النوعان المذكوران أعلاه من الثقوب في الطبقة الداخلية للوحة الدائرة ، ويتم استكمالهما من خلال عملية تشكيل الثقب قبل التصفيح ، وقد تتداخل عدة طبقات داخلية أثناء تكوين المعبر. النوع الثالث يسمى ثقب من خلال ، والذي يخترق لوحة الدائرة بأكملها ويمكن استخدامه للتوصيل البيني الداخلي أو كفتحة لتحديد موضع تركيب المكون. نظرا لأن الثقب من خلال أسهل في تحقيق العملية والتكلفة أقل ، يتم استخدامه في معظم لوحات الدوائر المطبوعة بدلا من النوعين الآخرين من الثقوب. تعتبر الثقوب عبر المذكورة أدناه ، ما لم ينص على خلاف ذلك ، عبر ثقوب.
1. من وجهة نظر التصميم ، يتكون الممر بشكل أساسي من جزأين ، أحدهما هو ثقب الحفر في المنتصف ، والآخر هو منطقة الوسادة حول فتحة الحفر. يحدد حجم هذين الجزأين حجم عبر. من الواضح ، في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي السرعة وعالي الكثافة ، يأمل المصممون دائما أنه كلما كان ثقب الفتحة أصغر ، كان ذلك أفضل ، بحيث يمكن ترك مساحة أكبر للأسلاك على السبورة. بالإضافة إلى ذلك ، أصغر عبر ثقب ، السعة الطفيلية من تلقاء نفسها. كلما كان أصغر ، كلما كان أكثر ملاءمة للدوائر عالية السرعة. ومع ذلك ، فإن تقليل حجم الثقب يؤدي أيضا إلى زيادة التكلفة ، ولا يمكن تقليل حجم الفتحات إلى أجل غير مسمى. إنه محدود بتقنيات المعالجة مثل الحفر والطلاء: كلما كان الثقب أصغر ، زاد الحفر كلما استغرق الثقب وقتا أطول ، كان من الأسهل الانحراف عن موضع المركز ؛ وعندما يتجاوز عمق الحفرة 6 أضعاف قطر الحفرة المحفورة ، لا يمكن ضمان أن جدار الثقب يمكن أن يكون مطليا بشكل موحد بالنحاس. على سبيل المثال ، يبلغ سمك (من خلال عمق الثقب) للوحة PCB العادية المكونة من 6 طبقات حوالي 50 مل ، وبالتالي فإن الحد الأدنى لقطر الحفر الذي يمكن لمصنعي ثنائي الفينيل متعدد الكلور توفيره يمكن أن يصل فقط إلى 8 مل.
ثانيا ، السعة الطفيلية للثقب نفسه لها سعة طفيلية على الأرض. إذا كان من المعروف أن قطر فتحة العزل على الطبقة الأرضية للطريق هو D2 ، فإن قطر وسادة العبور هو D1 ، وسمك لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور هو T ، فإن ثابت العزل الكهربائي لركيزة اللوحة هو ε ، والسعة الطفيلية للعبر تقريبا: C = 1.41εTD1 / (D2-D1) التأثير الرئيسي للسعة الطفيلية للعبر على الدائرة هو تمديد ارتفاع وقت الإشارة وتقليل سرعة الدائرة. على سبيل المثال ، بالنسبة لثنائي الفينيل متعدد الكلور بسمك 50 مل ، إذا تم استخدام طريق بقطر داخلي 10 مل وقطر وسادة 20 مل ، وكانت المسافة بين الوسادة ومنطقة النحاس الأرضية 32 مل ، فيمكننا تقريب عبر باستخدام الصيغة أعلاه السعة الطفيلية تقريبا: C = 1.41x4.4x0.050x0.020 / (0.032-0.020) = 0.517pF ، تغيير وقت الارتفاع الناجم عن هذا الجزء من السعة هو: T10-90 = 2.2C (Z0 / 2) = 2.2 x0.517x (55/2) = 31.28ps. يمكن رؤيته من هذه القيم ؟؟ أنه على الرغم من أن تأثير تأخير الارتفاع الناجم عن السعة الطفيلية ل Via واحد غير واضح ، إذا تم استخدام Via عدة مرات في التتبع للتبديل بين الطبقات ، فلا يزال يتعين على المصمم التفكير بعناية.
3. الحث الطفيلي للفتحات وبالمثل ، هناك محاثات طفيلية جنبا إلى جنب مع السعات الطفيلية في الفيات. في تصميم الدوائر الرقمية عالية السرعة ، غالبا ما يكون الضرر الناجم عن المحاثات الطفيلية للفتحات أكبر من تأثير السعة الطفيلية. سيؤدي محاثة السلسلة الطفيلية إلى إضعاف مساهمة مكثف الالتفافية وإضعاف تأثير الترشيح لنظام الطاقة بأكمله. يمكننا ببساطة حساب الحث الطفيلي التقريبي ل a via بالصيغة التالية: L = 5.08h [ln (4h / d) + 1] حيث يشير L إلى محاثة الفتحة ، و h هو طول via ، و d هو مركز قطر الثقب. يمكن أن نرى من الصيغة أن قطر عبر له تأثير صغير على الحث ، وطول عبر له أكبر تأثير على الحث. مع الاستمرار في استخدام المثال أعلاه ، يمكن حساب محاثة via على النحو التالي: L = 5.08x0.050 [ln (4x0.050 / 0.010) + 1] = 1.015nH. إذا كان وقت ارتفاع الإشارة هو 1ns ، فإن مقاومتها المكافئة هي: XL = πL / T10-90 = 3.19Ω. لم يعد من الممكن تجاهل هذه المعاوقة عندما يمر التيار عالي التردد. يجب إيلاء اهتمام خاص لحقيقة أن مكثف الالتفافية يحتاج إلى المرور عبر فتحتين عند توصيل طبقة الطاقة والطبقة الأرضية ، بحيث يتضاعف الحث الطفيلي للعبر.
4. عبر التصميم في ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي السرعة. من خلال التحليل أعلاه للخصائص الطفيلية للفتحات ، يمكننا أن نرى أنه في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي السرعة ، غالبا ما تجلب الفتحات التي تبدو بسيطة سلبيات كبيرة لتصميم الدوائر. أثر. من أجل الحد من الآثار الضارة الناجمة عن الآثار الطفيلية للفتحات ، يمكن القيام بما يلي في التصميم قدر الإمكان:
1. من جانبي التكلفة وجودة الإشارة ، حدد حجما معقولا من vias. على سبيل المثال ، بالنسبة لتصميم وحدة الذاكرة PCB المكونة من 6-10 طبقات ، من الأفضل استخدام فتحات 10/20Mil (حفر / وسادة). بالنسبة لبعض اللوحات صغيرة الحجم عالية الكثافة ، يمكنك أيضا محاولة استخدام 8/18Mil. ثقب. في ظل الظروف الفنية الحالية ، من الصعب استخدام فتحات أصغر. بالنسبة للطاقة أو فتحات الأرض ، يمكنك التفكير في استخدام حجم أكبر لتقليل المقاومة.
2. يمكن استنتاج الصيغتين اللتين تمت مناقشتهما أعلاه أن استخدام ثنائي الفينيل متعدد الكلور أرق مفيد لتقليل المعلمتين الطفيليتين للعبر.
3. حاول ألا تغير طبقات آثار الإشارة على لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، أي حاول ألا تستخدم فتحات غير ضرورية.
4. يجب حفر دبابيس الطاقة والأرض في مكان قريب ، ويجب أن يكون السلك بين الممر والدبوس قصيرا قدر الإمكان ، لأنها ستزيد من الحث. في الوقت نفسه ، يجب أن تكون أسلاك الطاقة والأرض سميكة قدر الإمكان لتقليل المقاومة.
5. ضع بعض الفتحات المؤرضة بالقرب من فتحات طبقة الإشارة لتوفير أقرب حلقة للإشارة. من الممكن حتى وضع عدد كبير من الفتحات الأرضية الزائدة عن الحاجة على لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور. بالطبع ، يجب أن يكون التصميم مرنا. نموذج via الذي تمت مناقشته سابقا هو الحالة التي توجد فيها منصات على كل طبقة. في بعض الأحيان ، يمكننا تقليل أو حتى إزالة منصات بعض الطبقات. خاصة عندما تكون كثافة الفتحات عالية جدا ، فقد يؤدي ذلك إلى تكوين أخدود كسر يفصل الحلقة في الطبقة النحاسية. لحل هذه المسألة، بالإضافة إلى تحريك موضع المعبر، يمكننا أيضا التفكير في وضع الحرف على الطبقة النحاسية. يتم تقليل حجم الوسادة.
01 يناير