Noticias de PCB - A través del agujero para el diseño de PCB de alta velocidad

A travéS del agujero Placa de circuito impreso de alta velocidad circuit board Diseño

At present, Diseño del sistema de alta velocidad Placa de circuito impreso circuit board Ampliamente utilizado en el campo de la comunicación, Computadora, Gráficos y procesamiento de imágenes. Todos los diseños de productos electrónicos de alta tecnología con valor añadido persiguen un bajo consumo de energía, Baja radiación electromagnética, Alta fiabilidad, MEn el interioriaturización, Peso ligero, Etc.. Características. Para lograr los objetivos mencionados:, El diseño del orificio es Placa de circuito impreso de alta velocidad Diseño. Se compone de agujeros, Zona de almohadilla alrededor del agujero y zona de aislamiento de la capa de potencia, A menudo se clasifican en tres tipos: agujero ciego, Agujero enterrado y a través del agujero. En Placa de circuito impreso Proceso de diseño de Placa de circuito impreso, Mediante el análisis de la Capacitancia parasitaria y la Inductancia parasitaria a través del agujero, Algunos puntos de atención en el diseño Placa de circuito impreso de alta velocidad A través del Resumen.

1. Aprobación

Vias are an important factor in the design of Placa de circuito impreso multicapa circuit boards. El orificio se compone principalmente de tres partes:, Uno es un agujero; El otro es el área de la almohadilla alrededor del agujero; La tercera es la región de aislamiento de la capa de potencia. El proceso a través del agujero consiste en depositar químicamente una capa de metal en la superficie cilíndrica de la pared del agujero a través del agujero para conectar la lámina de cobre que necesita ser conectada a la capa media., Los lados superior e inferior del orificio se convierten en almohadillas de soldadura comunes, y la forma se puede conectar directamente con las líneas superiores e inferiores., O no conectado. A través del agujero puede desempeñar el papel de conexión eléctrica, Dispositivo fijo o localizador.

Los orificios a través se clasifican generalmente en tres categorías: orificios ciegos, orificios enterrados y orificios a través.

Agujero ciego: situado en la superficie superior e inferior de una placa de circuito impreso, con cierta profundidad, utilizado para conectar circuitos de superficie y circuitos internos inferiores. La profundidad y el diámetro del agujero no suelen exceder de una determinada proporción.

Agujero enterrado: se refiere al agujero de conexión situado en la capa interna de la placa de circuito impreso, que no se extiende a la superficie de la placa de circuito.

Tanto los agujeros ciegos como los enterrados se encuentran en la capa interna de la placa de circuito y se completan mediante un proceso de formación de agujeros a través antes de la laminación, y varias capas internas pueden superponerse durante la formación de los agujeros a través.

A través del agujero: este agujero pasa a través de todo el tablero de circuitos y puede ser utilizado para la interconexión interna o como un agujero de localización de montaje de componentes. Debido a que los orificios a través son más fáciles de realizar en el proceso y más baratos, los orificios a través se utilizan generalmente en las placas de circuitos impresos.

2.. Capacitancia parasitaria a través del agujero

El orificio en sí tiene Capacitancia parasitaria al suelo. Si el diámetro del agujero de aislamiento en la capa de tierra a través del agujero es D2, el diámetro de la almohadilla a través del agujero es D1, el espesor del Placa de circuito impreso es T, y la constante dieléctrica del sustrato de la placa es de 1 μ, la Capacitancia parasitaria del agujero a través es similar a:

C = 1,41

El principal efecto de la Capacitancia parasitaria a través del agujero en el circuito es prolongar el tiempo de subida de la señal y reducir la velocidad del circuito. Cuanto menor es el valor de Capacitancia, menor es el efecto.

3. Inductancia parasitaria a través del agujero

El orificio en sí tiene Inductancia parasitaria. En el diseño de circuitos digitales de alta velocidad, el daño causado por la Inductancia parasitaria a través del agujero es generalmente mayor que el efecto de la Capacitancia parasitaria. La Inductancia parasitaria de la serie a través del agujero debilitará la función del condensador de derivación y debilitará el efecto de filtrado de todo el sistema de energía. Si l es la Inductancia del orificio, H es la longitud del orificio y D es el diámetro del orificio central, la Inductancia parasitaria del orificio es de aproximadamente: L = 5,08 h [ln (4H / d) + 1]

De la fórmula se puede ver que el diámetro del orificio tiene poca influencia en la Inductancia, y la longitud del orificio tiene la mayor influencia en la Inductancia.

4. Tecnología no perforada

Los agujeros no a través incluyen agujeros ciegos y enterrados.

En la tecnología de agujeros no penetrantes, el tamaño y la calidad de los Placa de circuito impreso se pueden reducir en gran medida mediante la aplicación de agujeros ciegos y a través de agujeros enterrados, reduciendo el número de capas, mejorando la compatibilidad electromagnética, aumentando las características de los productos electrónicos, reduciendo el costo y haciendo que el diseño sea más sencillo y rápido. En el diseño y procesamiento tradicionales de Placa de circuito impreso, a través del agujero traerá muchos problemas. En primer lugar, ocupan una gran cantidad de espacio efectivo. En segundo lugar, un gran número de a través de agujeros se apilan densamente, lo que también crea un gran obstáculo para el cableado interno de Placa de circuito impreso multicapa. Estos a través de agujeros ocupan el espacio necesario para el cableado y pasan densamente a través de la fuente de alimentación y la tierra. La superficie de la capa de alambre también destruirá la característica de impedancia de la capa de alambre de tierra de la fuente de alimentación, y hará que la capa de alambre de tierra de la fuente de alimentación sea inválida. La carga de trabajo de los métodos convencionales de perforación mecánica será 20 veces mayor que la de la tecnología no perforada.

En el diseño de Placa de circuito impreso, aunque el tamaño de la almohadilla de soldadura y el orificio se ha reducido gradualmente, si el espesor de la capa de la placa no disminuye proporcionalmente, la relación de aspecto del orificio aumentará, y el aumento de la relación de aspecto del orificio reducirá la fiabilidad. Con la maduración de la tecnología avanzada de perforación láser y la tecnología de grabado en seco de plasma, se pueden utilizar pequeños agujeros ciegos no penetrantes y pequeños agujeros enterrados. Si el diámetro de estos agujeros no penetrantes es de 0,3 mm, el parámetro parasitario será de aproximadamente 1 / 10 del agujero normal original, lo que mejora la fiabilidad del Placa de circuito impreso.

Debido a la tecnología non - through - Hole, hay pocos agujeros grandes en el Placa de circuito impreso, lo que puede proporcionar más espacio para el cableado. El espacio restante se puede utilizar para el blindaje a gran escala para mejorar el rendimiento EMI / RFI. Al mismo tiempo, se puede utilizar más espacio restante para la capa interna, el equipo parcialmente blindado y los cables de red clave para un rendimiento eléctrico óptimo. El uso de no - a través del agujero hace que el pin del dispositivo sea más fácil de soplar, hace que el cableado del dispositivo de pin de alta densidad (como el dispositivo de embalaje bga) sea más fácil, acorta la longitud del cableado, y satisface el requisito de tiempo del Circuito de alta velocidad.

5. Selección de agujeros en Placa de circuito impreso comunes

En el diseño general de Placa de circuito impreso, la Capacitancia parasitaria y la Inductancia parasitaria a través del agujero tienen poca influencia en el diseño de Placa de circuito impreso. Para el diseño de Placa de circuito impreso de 1 - 4 capas, 0,36. mm / 0,61 mm / 1,02 mm (zona de aislamiento de perforación / almohadilla / fuente de alimentación) a través del agujero es mejor, algunas líneas de señal especiales (como la línea de alimentación, la línea de tierra, la línea de reloj, etc.) pueden elegir 0,41 mm / 0,81 mm / 1,32 mm a través del agujero, o de acuerdo con la situación real de los agujeros a través de la elección de otros tamaños.

6. Diseño a través de agujeros en Placa de circuito impreso de alta velocidad

A través del análisis anterior de las características parasitarias del orificio, podemos ver que en el diseño de Placa de circuito impreso de alta velocidad, el orificio aparentemente simple a menudo traerá un gran impacto negativo en el diseño del circuito. Para reducir los efectos adversos causados por el efecto parasitario a través del agujero, se pueden realizar las siguientes operaciones en el diseño:

Elija un tamaño razonable del orificio. Para el diseño de Placa de circuito impreso de densidad total de Placa de circuito impreso multicapa, es mejor utilizar 0,25 mm / 0,51 mm / 0,91 mm (perforación / almohadilla / zona de aislamiento de energía) a través del agujero; Para algunos Placa de circuito impreso de alta densidad, también se puede utilizar 0.20. También puede probar a través de agujeros no - a través de MM / 0.46mm / 0.86mm; Para la fuente de alimentación o la tierra a través de agujeros, usted puede considerar el uso de un tamaño más grande para reducir la impedancia;

Teniendo en cuenta la densidad del orificio en el Placa de circuito impreso, cuanto mayor sea el área de aislamiento de potencia, mejor, por lo general D1 = D2 + 0,41;

En la medida de lo posible, el cableado de la señal en el Placa de circuito impreso no debe modificarse, lo que significa que debe reducirse al mínimo el orificio;

El uso de Placa de circuito impreso más delgados es beneficioso para reducir los dos parámetros parasitarios del orificio;

La fuente de alimentación y el pin de puesta a tierra deben estar cerca del orificio. Cuanto más corto sea el plomo entre el orificio y el pin, mejor, ya que aumenta la Inductancia. Al mismo tiempo, la fuente de alimentación y los cables de puesta a tierra deben ser lo más gruesos posible para reducir la impedancia;

Coloque algunos agujeros a través de la tierra cerca de los agujeros a través de la capa de señal para proporcionar un bucle de corto alcance para la señal.

Por supuesto., El diseño requiere un análisis detallado de los problemas específicos. Consideración integrada del costo y la calidad de la señal, in Placa de circuito impreso de alta velocidad design, Los diseñadores siempre quieren que el orificio sea más pequeño, Mejor, Para dejar más espacio de cableado en el tablero. Además, Cuanto más pequeño es el orificio, Cuanto menor es la Capacitancia parasitaria, Más adecuado para circuitos de alta velocidad. En el diseño de alta densidad Placa de circuito impreso circuit board, El uso de agujeros no a través y la reducción del tamaño de los agujeros a través traen consigo un aumento de los costos, Y el tamaño del orificio no puede reducirse infinitamente. Afectados por los agujeros de perforación y perforación de los fabricantes de Placa de circuito impreso. Las limitaciones de la galvanoplastia y otras técnicas de proceso deben tenerse en cuenta en el diseño. high-speed Placa de circuito impreso A través del agujero.