Devre kartları, modern elektronik cihazların temel bileşenlerinden biridir ve birçok karmaşık bağlantıyı yönetir. Bu bağlantıları sağlamak için PCB via'lar (delikler), elektriksel iletişimi ve sinyal iletimini sağlar. Bu blog yazısında, PCB via'ların ne olduğunu, nasıl çalıştığını ve neden önemli olduklarını inceleyeceğiz.



Ø  PCB Via Nedir?

PCB via, bir devre kartında elektriksel bağlantı sağlamak için kullanılan deliklerdir. PCB (Printed Circuit Board) veya baskılı devre kartı, elektronik bileşenlerin ve iletken yolların yer aldığı bir platformdur.

Via'lar, devre kartının katmanları arasında elektriksel bağlantı sağlamak için kullanılır. Bir devre kartı genellikle çok katmanlıdır, yani içinde birden fazla bakır tabaka bulunur. Bu katmanlar arasında iletişimi sağlamak için via'lar kullanılır.


Ø  Geçiş (Through-Hole) Via'lar:

Geçiş via'lar, devre kartının tüm katmanları arasında geçen ve genellikle tam boyutlu olan via'lardır. Yani, bir devre kartının üzerindeki delikler, tüm katmanları boyunca geçer. Bu tür via'lar, daha basit devre kartı tasarımlarında ve daha düşük yoğunluklu uygulamalarda yaygın olarak kullanılır. Geçiş via'lar, bileşenlerin ve katmanlar arasındaki bağlantıyı sağlar.

 

Ø  Gömülü (Blind/Buried) Via'lar:

Gömülü via'lar, sadece belirli katmanlar arasında bulunan ve daha küçük boyutlarda olan via'lardır. Bu via'lar, daha yoğunluğu yüksek devre kartı tasarımlarında tercih edilir. Gömülü via'lar, devre kartının dış yüzeyinden erişilemeyen iç katmanlarda bulunabilir. Bu, daha fazla yüzey alanı kazanmayı ve bileşen yerleşimini iyileştirmeyi sağlar. Gömülü via'lar, daha karmaşık ve çok katmanlı devre kartlarında kullanılır.


Ø  Via Alt Türleri:

 

Ø  Depth Controlled Drill – Back Drill:

Bu via türlerinin yanı-sıra derinlik kontrollü delim işlemi (depth controlled drill- DCD), sıkça kullanılan ismiyle Back-Drilll işlemi de bilinmelidir. Bu tür delim işlemi bir Through Via kullanılması sonrasında, tekrar-bir kez daha delim işlemi uygulanması suretiyle belirli katmanların bakır kaplaması ve via pedinin, temizlenmesi işlemidir.

Ø  Neden DCD kullanılır?

DCD (Differential Current Density) veya farklılaşmış akım yoğunluğu, PCB (Printed Circuit Board) tasarımında önemli bir parametredir. İşte DCD'nin neden kullanılır?

v  Sinyal Bütünlüğü:

DCD, sinyal bütünlüğünün korunması için önemli bir faktördür. Yüksek hızlı dijital sinyallerin taşındığı PCB hatları, diferansiyel çiftler halinde çalışır. Bu hatlardaki akımın dengeli bir şekilde dağılması ve eşit bir şekilde gerilim düşmesi sağlanmalıdır. DCD analizi, hatların eşit akım dağılımına sahip olduğunu ve böylece sinyal bütünlüğünün korunduğunu doğrulamaya yardımcı olur.

v  Isı Yönetimi:

DCD aynı zamanda ısı yönetimi için de önemlidir. PCB üzerindeki yüksek akımlar, hatlarda ısı oluşturabilir. Bu durum, PCB üzerindeki bileşenlerin sıcaklığını etkileyebilir ve performanslarını olumsuz etkileyebilir. DCD analizi, akımın dengeli bir şekilde dağıtıldığından emin olarak ısı birikimini azaltabilir ve PCB üzerindeki bileşenlerin sıcaklık kontrolünü sağlayabilir.

v  Elektromanyetik Uyumluluk (EMC):

DCD analizi, elektromanyetik uyumluluk (EMC) açısından da önemlidir. PCB üzerindeki sinyal hatlarındaki akım yoğunluğunun dengeli olması, elektromanyetik girişimlerin azalmasına yardımcı olur. Eşit akım dağılımı, sinyal hatlarında crosstalk (çapraz konuşma) ve sinyal bozulması gibi sorunların minimize edilmesine katkı sağlar.

DCD analizi, PCB tasarım sürecinde yapılan simülasyonlar ve analizlerle gerçekleştirilebilir. Bu analizler, PCB hatlarının akım dağılımını gösterir ve gerektiğinde tasarım düzeltmeleri yapılmasını sağlar. DCD'nin doğru şekilde yönetilmesi, güvenilir ve yüksek performanslı PCB tasarımlarının oluşturulmasına katkıda bulunur.

Ø  VIA STANDARTLARI:

PCB via standartları, endüstri tarafından belirlenen ve PCB tasarımında via'ların özelliklerini, boyutlarını, toleranslarını ve diğer parametreleri tanımlayan rehberlerdir. Bu standartlar, üreticiler, tasarımcılar ve endüstri paydaşları arasında uyumlu ve tutarlı bir şekilde çalışmayı sağlamak için önemlidir. İşte yaygın olarak kullanılan bazı PCB via standartları:

v  IPC-2221/IPC-2222

v  IPC-2223

v  IPC-6012

v  J-STD-001