Tecnología de PCB - Definición de PCB (agujero ciego, a través del agujero, agujero enterrado)

En el En el interiorterior PCB de alta velocidad Diseño, El diseño del orificio es un factor importante. Se compone de agujeros, Zona de la almohadilla alrededor del agujero, Zona de aislamiento de la capa de potencia. Por lo general, hay tres tipos: PCB ciego,En el interiorcrustar PCB a través del agujero PCB a través del agujero. En Diseño de PCB Proceso, Mediante el análisis de la Capacitancia parasitaria y la Inductancia parasitaria a través del agujero, Algunos puntos de atención en el diseño PCB de alta velocidad Resumen de la perforación.

En la actualidad, Diseño de PCB de alta velocidad is widely used in communications, Computadora, Gráficos y procesamiento de imágenes y otras esferas. Todos los diseños de productos electrónicos de alta tecnología con valor añadido persiguen características tales como baja potencia, Baja radiación electromagnética, Alta fiabilidad, Miniaturización, Peso ligero. Para lograr los objetivos mencionados:, El diseño del orificio es Diseño de PCB de alta velocidad.

1.... Via
Via is an important factor in the Diseño of Fábrica de PCB multicapa. 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 zona de aislamiento de la capa de alimentación. 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, Agujero enterrado y a través del agujero.
El agujero ciego se encuentra en Placa de circuito impreso Y tiene cierta profundidad. Se utilizan para conectar la línea de superficie y la línea interna de la Fundación. La profundidad del agujero y el diámetro del agujero no suelen exceder de una determinada proporción.
Un agujero enterrado es un agujero situado en Placa de circuito impreso, No se extiende a la superficie de la placa de circuito.
Los agujeros ciegos y enterrados se encuentran en la capa interna de la placa de circuito., Y el proceso de formación a través del agujero se completa antes de la laminación, Además, en el proceso de formación del orificio, varias capas internas pueden superponerse..
A través del agujero, Pasan por todo el tablero, Orificios de montaje para interconexiones internas o como componentes. Porque a través del agujero es más fácil de implementar en este proceso, Menor costo, Así que general Placa de circuito impreso is used
Through hole. La clasificación del orificio se muestra en la figura 2...

2. Parasitic capacitance of A través del agujero
The via itself has parasitic capacitance to ground. Si el diámetro del agujero de aislamiento en la formación a través del agujero es D2, El diámetro de la almohadilla a través del agujero es D1, El espesor del PCB es T, La constante dieléctrica del sustrato es de 1 μ, then The parasitic capacitance of the via is similar to:
C =1.4.1 μ td1/((D2 - D1))

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.. Parasitic inductance of vias
The via itself has parasitic inductance. 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 a través del agujero, H es la longitud del orificio, D es el diámetro del agujero central,
The parasitic inductance of the via is similar to:
L=5..08h[ln(4h/d)+1]
It can be seen from the formula that the diameter of the via has a small influence on the inductance, La longitud del orificio tiene la mayor influencia en la Inductancia..

4. Non-through via technology
Non-through vias include blind vias and buried vias.
En tecnología no perforada, El tamaño y la calidad de los PCB se pueden reducir en gran medida mediante la aplicación de un orificio ciego y un orificio enterrado., Reducir el número de capas, Mejora de la compatibilidad electromagnética, Aumento de las características de los productos electrónicos, Reducción de costos, Y hacer el trabajo de diseño más simple y rápido. Tradicional PCB Diseño Procesamiento, A través del agujero puede causar muchos problemas. First, Ocupan una gran cantidad de espacio efectivo, Segundo, Un gran número de a través de agujeros distribuidos densamente en un solo lugar, Esto también crea un gran obstáculo para el cableado interno de PCB multicapa. Estos agujeros ocupan el espacio necesario para el cableado, Pasan densamente a través de la fuente de alimentación y el suelo. La superficie de la capa de alambre también puede destruir la característica de impedancia de la capa de alambre de tierra de la fuente de alimentación, y hacer que la capa de alambre de tierra de la fuente de alimentación falle.. La carga de trabajo del método convencional de perforación mecánica será 20 veces mayor que la de la técnica de no perforación..
In PCB Diseño, Aunque el tamaño de la almohadilla y el orificio disminuye gradualmente, Si el espesor de la capa no disminuye proporcionalmente, La relación de aspecto del orificio aumentará, 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 0.3 mm, El parámetro parasitario es de aproximadamente 1/10 del agujero convencional original, Esto mejora la fiabilidad de los PCB.
Debido a la tecnología no a través del agujero, Hay pocos agujeros grandes en el PCB, Esto proporciona más espacio para el enrutamiento. El espacio restante se puede utilizar para el blindaje a gran escala para mejorar el IME/Rendimiento RFI. Al mismo tiempo, Más espacio restante también está disponible en la capa interna para el blindaje parcial de los equipos y cables de red críticos, Por lo tanto, tiene el mejor rendimiento eléctrico. Hacer que los pines del dispositivo sean más fáciles de ventilar usando un agujero no - a través, making it easy to route high-density pin devices (such as BGA packaged devices), Acortar la longitud del cableado, Cumplir los requisitos de tiempo del Circuito de alta velocidad.

5. Via selection in ordinary PCB
In ordinary Diseño de PCB, Capacitancia parasitaria y par de Inductancia parasitaria a través del agujero Diseño de PCB. Para 1 - 4 capas Diseño de PCB, 0.36. mm/0.61 mm/1.02mm (drilled hole/Junta/POWER isolation area is generally selected) ) Vias are better. For some signal lines with special requirements (such as power lines, Cable de tierra, Línea de reloj, Etc..), 0.41 mm/0.81 mm/1.A través del agujero opcional de 32 mm, O elija otro tamaño de orificio de acuerdo a la situación real.

6. A través del diseño PCB de alta velocidad
A través del análisis anterior de las características parasitarias del orificio, Podemos ver esto PCB de alta velocidad design, Los orificios aparentemente simples a menudo tienen un gran impacto negativo en el diseño del circuito. Para reducir los efectos adversos causados por el efecto parasitario del orificio, the following can be done in the design:
(1) Choose a reasonable via size. Para la densidad total multicapa Diseño de PCB, Mejor usar 0.25 mm/0.51 mm/0.91mm (drilled holes/Pad/POWER isolation area) vias; for some high-density PCBs, 0.20 mm/0.46 también se puede utilizar en MM a través del agujero/0.86 mm, También puede probar no a través del agujero; Para una fuente de alimentación o un orificio de puesta a tierra, you can consider using a larger size to reduce impedance;
(2) The larger the POWER isolation area, Mejor, Considerar la densidad del orificio en PCB, generally D1=D2+0.41;
(3) The signal traces on the PCB should not be changed as much as possible, Es decir,, the vias should be reduced as much as possible;
(4) The use of a thinner PCB is beneficial to reduce the two parasitic parameters of the via;
(5) The power and ground pins should be made via holes nearby. Cuanto más corto es el plomo entre el orificio y el pin, Mejor, Porque aumentan la Inductancia. Al mismo tiempo, the power and ground leads should be as thick as possible to reduce impedance;
(6) Place some grounding vias near the vias of the signal layer to provide a short-distance loop for the signal.
Por supuesto., El diseño requiere un análisis detallado de los problemas específicos. Considerar el costo y la calidad de la señal, in PCB 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. In Diseño de PCB de alta densidad, El uso de agujeros no a través y la reducción del tamaño de los agujeros a través también conducen a un aumento de los costos, Y el tamaño del orificio no puede reducirse infinitamente. Se ve afectada por: Fabricante de PCB Proceso de perforación y galvanoplastia. Las limitaciones técnicas deben tenerse en cuenta en el diseño. PCB de alta velocidad vias.