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Tecnología de PCB

Tecnología de PCB - Influencia del orificio de PCB en la transmisión de señales

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Tecnología de PCB - Influencia del orificio de PCB en la transmisión de señales

Influencia del orificio de PCB en la transmisión de señales

2021-09-17
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Author:Jack

A través del agujero Placa de circuito impreso multicapa, Los costos de perforación suelen representar Fabricación de Placa de circuito impreso. En pocas palabras, Cada agujero en Placa de circuito impreso Puede ser llamado a través del agujero.

1. Capacitancia parasitaria a través del agujero

A través del agujero tiene Capacitancia parasitaria al suelo. Si se sabe que el diámetro del agujero de aislamiento en la parte inferior del orificio es D2., El diámetro de la almohadilla de perforación es D1, Espesor Placa de circuito impreso Board is T, La constante dieléctrica del sustrato es de 1 μ, El tamaño de la Capacitancia parasitaria a través del agujero es aproximadamente: C = 1.4.1 µtd1/(D2-D1) The parasitic capacitance of the via will cause the circuit to prolong the rise time of the signal and reduce the speed of the circuit. Por ejemplo:, Para Placa de circuito impreso 5.0 mils de espesor, Si se utiliza un orificio con un diámetro interior de 10 milímetros y un diámetro de almohadilla de 20 milímetros, La distancia entre la almohadilla y la zona de cobre de puesta a tierra es de 3.2 mils, A continuación, podemos utilizar la fórmula anterior para aproximar la Capacitancia parasitaria a través del agujero aproximadamente: C = 1.41 x 4 pulgadas.4x0 píxeles.050x0.020/(0.032 - 0.020)=0.517 pies cúbicos, La variación del tiempo de subida causada por esta Capacitancia es: T10 - 90 = 2.2C(Z0/2)=2.2 x 0.517x(55/2)=31.28 LB. A partir de estos valores, se puede ver que, aunque el efecto del retardo de aumento causado por la Capacitancia parasitaria de un solo orificio no es obvio, Si los agujeros se utilizan varias veces en el rastreo para cambiar entre capas, El diseñador todavía debe considerar cuidadosamente.

PCB multicapa

Segundo, Inductancia parasitaria a través del agujero

Similarly, Con Capacitancia parasitaria y a través de agujeros. En diseño Circuito digital 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 en serie debilitará la contribución del condensador de derivación y el efecto de filtrado de todo el sistema de energía.. La Inductancia parasitaria aproximada a través del agujero se puede calcular simplemente con la siguiente fórmula: L = 5.08h[ln(4h/d)+1] where L refers to the inductance of the via, H es la longitud del orificio, D es el diámetro del agujero central. De la fórmula se puede ver que el diámetro del orificio tiene poca influencia en la Inductancia., La longitud del orificio tiene la mayor influencia en la Inductancia.. El ejemplo anterior todavía está en uso, La Inductancia del orificio se puede calcular como: L = 5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nh (h). Si el tiempo de subida de la señal es de 1 ns, Entonces su impedancia equivalente es: XL = 1 L/T10 - 90 = 3.19 ©. Cuando la corriente de alta frecuencia pasa, esta impedancia ya no puede ser ignorada.. Se prestará especial atención a la necesidad de que el condensador de derivación pase por dos orificios cuando se conecte la placa de alimentación y el suelo., Multiplicar la Inductancia parasitaria a través del agujero.

3. Via Diseño in Placa de circuito impreso de alta velocidad

A través del análisis anterior de las características parasitarias de los poros, we can see that in Diseño de Placa de circuito impreso de alta velocidad, Los agujeros aparentemente simples tienden a dar Diseño de circuitos. Con el fin de reducir los efectos adversos causados por el efecto parasitario a través del agujero, the following can be done in the Diseño:

1. Teniendo en cuenta el costo y la calidad de la señal, se selecciona un orificio de tamaño razonable. Por ejemplo, para el diseño de Placa de circuito impreso de módulos de memoria de 6 - 10 capas, es mejor perforar 10 / 20 mils (perforación / almohadilla). Para algunos tableros pequeños de alta densidad, también puede probar 8 / 18 mils. Agujero En las condiciones técnicas actuales, es difícil utilizar un orificio más pequeño. Para el paso de la fuente de alimentación o de la tierra, se pueden considerar tamaños más grandes para reducir la impedancia.

2. Las dos fórmulas anteriores pueden llegar a la conclusión de que el uso de Placa de circuito impreso más delgados puede ayudar a reducir los dos parámetros parasitarios del orificio.

3. La fuente de alimentación y los pines de puesta a tierra deben perforarse en las proximidades, y los cables entre los agujeros y los pines deben ser lo más cortos posible, ya que aumentan la Inductancia. Al mismo tiempo, la fuente de alimentación y el conductor de puesta a tierra deben ser lo más gruesos posible para reducir la impedancia.

4. Trate de no cambiar el número de capas de señales en el tablero de Placa de circuito impreso, es decir, trate de no usar agujeros innecesarios.

5. Coloque algunos agujeros de tierra cerca de los agujeros de paso de la capa de señal para proporcionar el bucle más cercano a la señal. Incluso en Placa de circuito impreso Board. Por supuesto., El diseño requiere flexibilidad. El modelo de perforación discutido anteriormente es el caso de almohadillas en cada capa. A veces, Podemos reducir o incluso eliminar algunas capas de relleno. Especialmente cuando la densidad de poros es muy alta, Esto puede conducir a la formación de una ranura de ruptura que separa los bucles en la capa de cobre. Para resolver el problema, Además de mover la posición a través del agujero, También podemos considerar la colocación de agujeros a través de la capa de cobre. Reducción del tamaño de la almohadilla.