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1. el concepto básico de pasar el agujero es uno de los componentes importantes de los PCB multicapa. Los costos de perforación suelen representar entre el 30% y el 40% de los costos de fabricación de pcb. En pocas palabras, cada agujero en el PCB se puede llamar un agujero. Desde el punto de vista funcional, los agujeros se pueden dividir en dos categorías: una se utiliza para la conexión eléctrica entre capas; Otro para dispositivos de fijación o posicionamiento. Desde el punto de vista artesanal, estos agujeros generalmente se dividen en tres categorías, a saber, agujeros ciegos, agujeros enterrados y agujeros a través. Los agujeros ciegos se encuentran en la parte superior e inferior de la placa de circuito impreso y tienen cierta profundidad. Se utilizan para conectar líneas superficiales con líneas internas inferiores. La profundidad del agujero generalmente no supera una cierta proporción (diámetro del agujero). Los agujeros enterrados se refieren a los agujeros de conexión ubicados en la capa interior de la placa de circuito impreso y no se extienden a la superficie de la placa de circuito impreso. Ambos tipos de agujeros se encuentran en la capa interior de la placa de circuito y se utiliza un proceso de formación de agujeros antes de la laminación, y se pueden superponer varias capas interiores durante la formación de agujeros. El tercer tipo se llama a través del agujero, que penetra en toda la placa de circuito y se puede utilizar para la interconexión interna o como agujero de posicionamiento de montaje de componentes. Debido a que el a través del agujero es más fácil de lograr en el proceso y es más barato, la mayoría de las placas de circuito impreso lo utilizan en lugar de los otros dos tipos de a través del agujero. A menos que se especifique otra cosa, los siguientes agujeros se consideran agujeros. Desde el punto de vista del diseño, el paso se compone principalmente de dos partes, una es la perforación en el Centro y la otra es el área de almohadilla alrededor del taladro. el tamaño de estas dos partes determina el tamaño del paso. Obviamente, en el diseño de PCB de alta velocidad y alta densidad, los diseñadores siempre quieren que el agujero sea lo más pequeño posible, lo que puede dejar más espacio de cableado en la placa. Además, cuanto menor sea el agujero, menor será su propia capacidad parasitaria. Cuanto más pequeño sea, más adecuado será para circuitos de alta velocidad.
Sin embargo, la reducción del tamaño del agujero también trae consigo un aumento de los costos, y el tamaño del agujero no puede reducirse infinitamente. Está limitado por técnicas artesanales como la perforación y la galvanoplastia: cuanto más pequeño es el agujero, más se perfora. cuanto más difícil es el proceso de procesamiento del agujero, más tiempo se tarda y más fácil es desviarse de la posición central; Y cuando la profundidad del agujero supera las seis veces el diámetro del agujero, no se puede garantizar que la pared del agujero pueda ser cubierta de cobre uniformemente. Por ejemplo, el espesor (profundidad del agujero) de una placa de PCB ordinaria de 6 capas es de unos 50 milímetros, por lo que el diámetro mínimo de perforación que puede proporcionar el fabricante general de placas de PCB solo puede alcanzar los 8 milímetros.
2. los condensadores parasitarios a través del agujero tienen condensadores parasitarios al suelo a través del agujero en sí. Si se sabe que el diámetro del agujero de aislamiento en la formación de paso es d2, el diámetro de la almohadilla de paso es d1, el espesor de la placa de PCB es t, la constante dieléctrica del sustrato de la placa es isla micro, y la capacidad parasitaria del paso es similar: C = 1,41 Isla micro td1 / (d2 - d1) El principal impacto de la capacidad parasitaria del paso en el circuito es prolongar el tiempo de subida de la señal y reducir la velocidad del circuito. Por ejemplo, para un PCB de 50 milímetros de espesor, si se utiliza un agujero de 10 milímetros de diámetro interior, un diámetro de la almohadilla de 20 milímetros y la distancia entre la almohadilla y la zona de cobre de tierra es de 32 milímetros, entonces podemos usar la fórmula anterior para aproximar el agujero. el capacitor parasitario es aproximadamente: C = 1.41x4.4x0.050x0.020 / (0032 - 0020) = 0517 pf, y el cambio de tiempo de subida causado por esta parte del capacitor es: T10 - 90 = 2.2c (z0 / 2) = 2.2x0.517x (55 / 2) = 2 31.28ps. 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, el diseñador debe considerarlo cuidadosamente. Tres Del mismo modo, los condensadores parasitarios a través del agujero también tienen inductores parasitarios. En el diseño de circuitos digitales de alta velocidad, las inductoras parasitarias que pasan por los agujeros a menudo causan mayores daños que los condensadores parasitarios. Su inductor de serie parasitario debilitará la contribución del condensadores de derivación y debilitará el efecto de filtrado de todo el sistema eléctrico. Podemos calcular simplemente la inducción parasitaria a través del agujero con la siguiente fórmula: L = 5,08h [ln (4h / d) + 1], donde l es la inducción a través 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. Todavía utilizando el ejemplo anterior, la inducción a través del agujero se puede calcular como: L = 5,08x0.050 [ln (4x0.050 / 0010) + 1] = 1,015nh. Si el tiempo de subida de la señal es de 1ns, su resistencia equivalente es: XL = Íl / T10 - 90 = 3,19. Esta resistencia ya no se puede ignorar cuando pasa la corriente de alta frecuencia. hay que tener especial cuidado al conectar el plano de la fuente de alimentación y el plano de puesta a tierra, los condensadores de derivación deben pasar por dos agujeros, de modo que la inducción parasitaria del agujero aumente exponencialmente. Cuatro A través del análisis anterior de las características parasitarias de los agujeros, podemos ver que en el diseño de PCB de alta velocidad, los agujeros aparentemente simples a menudo tienen un gran impacto negativo en el diseño de placas de pcb. Para reducir los efectos adversos causados por el efecto parasitario del agujero, se pueden hacer los siguientes puntos en el diseño: 1. Teniendo en cuenta el costo y la calidad de la señal, se seleccionan tamaños razonables a través de tamaños. Por ejemplo, para el diseño de PCB de módulos de memoria de 6 - 10 capas, es mejor usar 10 / 20 mils (perforación / almohadilla) para pasar el agujero. Para algunas placas de tamaño pequeño de alta densidad, también puede intentar usar 8 / 18 mils. Hoyos En las condiciones técnicas actuales, es difícil utilizar agujeros más pequeños. Para la fuente de alimentación o el agujero de tierra, se puede considerar el uso de un tamaño más grande para reducir la resistencia.
