Impactul VIA-urilor în PCB-uri de mare viteză
În plăcile multistrat PCB de mare viteză, atunci când semnalele sunt transmise de la un strat de interconectare la altul, acestea trebuie să fie conectate prin VIA. Când frecvența este sub 1GHz, VIA -urile pot juca un rol bun de conexiune, iar capacitatea și inductanța lor parazitară pot fi ignorate.
Când frecvența este peste 1GHz, impactul prin efecte parazite asupra integrității semnalului nu poate fi ignorat. În acest moment, VIA apare ca un punct de întrerupere a impedanței discontinue pe calea de transmisie, provocând probleme de integritate a semnalului, cum ar fi reflectarea semnalului, întârzierea și atenuarea.
Când semnalul este transmis către un alt strat prin VI, stratul de referință al liniei de semnal acționează, de asemenea, ca o cale de retur pentru semnal, iar curentul de retur va curge între straturile de referință prin cuplarea capacitivă, provocând probleme precum elasticitatea la pământ.
Tipuri de vias
VIA -urile sunt, în general, împărțite în trei categorii: prin găuri, găuri orbe și găuri îngropate.
Găuri orbe: se referă la suprafețele superioare și inferioare ale plăcii de circuit imprimat, cu o anumită adâncime, utilizată pentru conectarea liniei de suprafață și a liniei stratului interior de mai jos, iar adâncimea găurii și deschiderea de obicei nu depășesc un anumit raport.
Gaura îngropată: se referă la gaura de conectare situată în stratul interior al plăcii de circuit imprimat, care nu se extinde pe suprafața plăcii de circuit.
Prin gaură: această gaură trece prin întreaga placă de circuit și poate fi utilizată pentru a obține interconectarea internă sau ca o gaură de poziționare a instalării componentelor. Întrucât prin găuri sunt mai ușor de implementat în ceea ce privește tehnologia și au costuri mai mici, acestea sunt utilizate în general în plăci de circuit tipărite.
Capacitatea parazită a VIA -urilor
Via în sine are o capacitate parazită la pământ. Dacă diametrul orificiului de izolare a stratului de la sol este D2, diametrul plăcuței este D1, grosimea PCB este T, iar constanta dielectrică a substratului de bord este ε, atunci capacitatea parazită a VIA este aproximativ:
C=1. 41εtd1\/(d 2- d1)
Capacitatea parazită a VI -a afectat în principal circuitul prin prelungirea timpului de creștere a semnalului și reducerea vitezei circuitului. Cu cât este mai mică capacitanța, cu atât impactul este mai mic.
Inductanță parazită a VIA -urilor
Via în sine are inductanță parazită. În proiectarea circuitelor digitale de mare viteză, daunele inductanței parazite a VIA-urilor este adesea mai mare decât cea a capacității parazite. Inductanța din seria parazită a VI va slăbi efectul condensatorului de bypass și efectul de filtrare al întregului sistem de putere. Dacă L reprezintă inductanța VIA, H reprezintă lungimea VIA, iar d reprezintă diametrul găurii centrale, inductanța parazită a VIA este aproximativ:
L =5. 08h ［ln (4h\/d) 1］
Din formula se poate observa că diametrul prin VI are un impact mic asupra inductanței, în timp ce lungimea VHI are cel mai mare impact asupra inductanței.
