Noticias de PCB - Análisis de las características parasitarias de los agujeros de los PCB y precauciones

El análisis de las características parasitarias de los agujeros de los PCB y las precauciones se encuentran en la industria de las placas de copia de pcb. el costo de perforar en las placas de PCB suele ser del 30% al 40% del costo de las placas de pcb, y los agujeros son una de las partes importantes de los PCB multicapa. En resumen, cada agujero en el PCB se puede llamar un agujero.

El agujero cruzado se manifiesta como un punto de interrupción de resistencia discontinuo en la línea de transmisión, lo que provocará un reflejo de la señal. Por lo general, la resistencia equivalente a través del agujero es aproximadamente un 12% menor que la resistencia equivalente de la línea de transmisión. Por ejemplo, la resistencia de la línea de transmisión de 50 Ohm se reducirá en 6 ohms al pasar por el agujero (específicamente, esto está relacionado con el tamaño y el grosor del agujero, no con una reducción absoluta). Sin embargo, el reflejo causado por la resistencia discontinua del agujero es en realidad muy pequeño. El coeficiente de reflexión es solo: (44 - 50) / (44 + 50) = 0,06. Los problemas causados por el agujero se centran más en los condensadores parasitarios y los inductores. Impacto. el propio agujero tiene un capacitor parasitario. Si se sabe que el diámetro de la máscara de soldadura en la formación de contacto a través del agujero es d2, el diámetro de la almohadilla a través del agujero es d1, el espesor de la placa de PCB es T y la constante dieléctrica del sustrato de la placa es para isla, Los condensadores parasitarios a través del agujero son similares: el principal impacto de los condensadores dispersos a través del agujero C = 1,41 Mu en el circuito es prolongar el tiempo de subida de la señal y reducir la velocidad del circuito. Por ejemplo, para una placa de PCB de 50 milímetros de espesor, si el diámetro de la almohadilla de paso es de 20 milímetros (el diámetro del agujero es de 10 milímetros) y el diámetro de la máscara de soldadura es de 40 milímetros, entonces podemos usar la fórmula anterior para aproximar el tamaño del paso. la capacidad parasitaria es aproximadamente: el cambio de tiempo de subida causado por esta parte de la capacidad es aproximadamente: a partir de estos valores, Se puede ver que, aunque el efecto del retraso en el ascenso causado por la capacidad parasitaria de un solo agujero no es obvio, si el agujero se utiliza varias veces en el rastro para cambiar entre capas, se utilizarán varios agujeros. El diseño debe considerarse cuidadosamente. En el diseño real, la capacidad parasitaria se puede reducir aumentando la distancia entre el agujero y la zona de cobre (almohadilla inversa) o reduciendo el diámetro de la almohadilla. Hay condensadores parasitarios e inductores parasitarios en el agujero. En el diseño de circuitos digitales de alta velocidad, el daño causado por la inducción parasitaria a través del agujero es a menudo mayor que el impacto de la capacidad parasitaria. Su inductor de serie parasitario debilitará la contribución del condensadores de derivación y debilitará el efecto de filtrado de todo el sistema eléctrico. Podemos usar las siguientes fórmulas empíricas para calcular simplemente la inducción parasitaria del agujero: donde l es la inducción del agujero, H es la longitud del agujero y D es el diámetro del agujero central. A partir de la fórmula, se puede ver que el diámetro del agujero tiene un menor impacto en la inducción, mientras que la longitud del agujero tiene el mayor impacto en la inducción. Utilizando aún el ejemplo anterior, la inducción a través del agujero se puede calcular como: si el tiempo de subida de la señal es de 1ns, la resistencia equivalente es: XL = Íl / T10 - 90 = 3,19. esta resistencia ya no se ignora cuando pasa una corriente de alta frecuencia. Se debe prestar especial atención a que al conectar el plano de alimentación y el plano de tierra, el condensadores de derivación deben pasar por dos agujeros, de modo que la inducción parasitaria del agujero aumentará exponencialmente. A través del análisis anterior de las características parasitarias del agujero, podemos ver que en el diseño de PCB de alta velocidad, el agujero aparentemente simple a menudo tiene un gran impacto negativo en el diseño del circuito. Para reducir los efectos adversos causados por el efecto parasitario del agujero, se pueden hacer los siguientes puntos en el diseño: ï se puede seleccionar un tamaño razonable del agujero teniendo en cuenta el costo y la calidad de la señal. Si es necesario, puede considerar usar diferentes tamaños de agujeros. Por ejemplo, para las fuentes de alimentación o los agujeros de tierra, se puede considerar el uso de tamaños más grandes para reducir la resistencia, y para los rastros de señal, se pueden usar agujeros más pequeños. Por supuesto, a medida que el tamaño del agujero disminuye, el costo correspondiente también aumenta. las dos fórmulas discutidas anteriormente pueden concluir que el uso de PCB más delgados favorece la reducción de los dos parámetros parasitarios del agujero, Trate de no usar agujeros innecesarios. los pines de la fuente de alimentación y el suelo deben perforarse cerca, y los cables entre los agujeros y los pines deben ser lo más cortos posible. Se considera perforar varios agujeros de paso en paralelo para reducir la inducción equivalente. ï colocar algunos agujeros de paso de tierra cerca de los agujeros de paso en la capa de cambio de señal proporciona la ruta de retorno más cercana a la señal. Incluso puede colocar algunos agujeros de tierra redundantes en el pcb. para placas de PCB de alta densidad y alta velocidad, puede considerar el uso de agujeros en miniatura.