L'actualité PCB - Analyse des caractéristiques parasitaires de porosité PCB et considérations

Dans l'industrie des plaques de réplication de PCB, le coût du perçage d'une carte PCB est généralement de 30 à 40% du coût d'une carte PCB, et le perçage est l'un des composants importants d'un PCB multicouche. En bref, chaque trou dans un PCB peut être appelé un trou de travers.

Les perçages se comportent comme des points de coupure d'impédance discontinus sur la ligne de transmission, ce qui entraînera une réflexion du signal. Typiquement, l'impédance équivalente d'un trou traversant est inférieure d'environ 12% à l'impédance équivalente d'une ligne de transmission. Par example, l'impédance d'une ligne de transmission de 50 ohms diminuera de 6 ohms lors du passage d'un perçage (en particulier, cela est lié à la taille et à l'épaisseur du perçage et non à une réduction absolue). Cependant, la réflexion induite par l'impédance discontinue du trou traversant est en fait très faible. Le coefficient de réflexion est seulement: (44 - 50) / (44 + 50) = 0,06. Les problèmes causés par la porosité excessive sont davantage concentrés sur les capacités et les inductances parasites. Impact. Le trou traversant lui - même a une capacité parasite parasite. Si l'on sait que le diamètre du masque de soudure sur la couche de masse poreuse est D2, que le diamètre du plot poreux est D1, que l'épaisseur de la plaque PCB est t et que la permittivité diélectrique du substrat de la plaque est, La capacité parasite poreuse a une taille similaire à: C = 1,41 µ la capacité parasite poreuse a pour effet principal sur le circuit de prolonger le temps de montée du signal et de réduire la vitesse du circuit. Par example, pour un PCB de 50 mil d'épaisseur, si le diamètre du plot percé est de 20 mil (le diamètre du trou est de 10 mil) et le diamètre du masque de soudure est de 40 mil, on peut approximer le via par la formule ci - dessus. La capacité parasite est approximativement: la quantité de variation du temps de montée induite par cette partie de capacité est approximativement: à partir de ces valeurs, On voit que si l'effet du retard de montée induit par la capacité parasite d'un seul sur - trou n'est pas très prononcé, plusieurs sur - trous seront utilisés s'ils sont utilisés plusieurs fois dans la trace pour Commuter entre les couches, Le design doit être soigneusement considéré. Dans la conception pratique, il est possible de réduire la capacité parasite en augmentant la distance entre le sur - trou et la zone de cuivre (contre - plot) ou en diminuant le diamètre du plot; il y a une capacité parasite dans le sur - trou et il y a aussi une inductance parasite. Dans la conception de circuits numériques à grande vitesse, les dommages causés par les inductances parasites poreuses sont souvent plus importants que les effets des capacités parasites. Son Inductance série parasite affaiblit la contribution du condensateur de dérivation, affaiblissant l'effet de filtrage de l'ensemble du système électrique. Nous pouvons simplement calculer l'inductance parasite de la porosité en utilisant la formule empirique suivante: où l est l'inductance de la porosité, H est la longueur de la porosité et D est le diamètre du trou central. Il ressort de la formule que le diamètre des pores sur - percés a moins d'influence sur l'inductance, tandis que la longueur des pores sur - percés a le plus d'influence sur l'inductance. Toujours à l'aide de l'exemple ci - dessus, l'inductance de la porosité peut être calculée comme suit: si le temps de montée du signal est de 1 NS, son impédance équivalente est: XL = Íl / T10 - 90 = 3,19. Cette impédance n'est plus ignorée lors du passage d'un courant haute fréquence. Il convient de noter en particulier que le condensateur de dérivation doit traverser deux sur - trous lors de la connexion du plan d'alimentation et du plan de masse, de sorte que l'inductance parasite des sur - trous augmente exponentiellement. Avec l'analyse ci - dessus des propriétés parasites des sur - trous, nous pouvons voir que dans la conception de PCB à grande vitesse, Ce qui semble être un trou trop simple a tendance à avoir un impact négatif important sur la conception du circuit. Afin de réduire les effets néfastes causés par les effets parasites des Vias, les opérations suivantes peuvent être effectuées dans la conception: Choisissez une taille raisonnable par la taille en tenant compte du coût et de la qualité du signal. Si nécessaire, vous pouvez envisager d'utiliser des pores de différentes tailles. Par example, pour les surtrous d'alimentation ou de mise à la terre, on peut envisager d'utiliser des dimensions plus importantes pour réduire l'impédance, et pour les traces de signal, des surtrous plus petits. Bien sûr, à mesure que la taille du trou de passage diminue, les coûts correspondants augmentent également. Les deux formules discutées ci - dessus permettent de conclure que l'utilisation d'un PCB plus mince est bénéfique pour réduire les deux paramètres parasites de la porosité excessive. Essayez de ne pas modifier le nombre de couches de traces de signal sur la carte PCB, c'est - à - dire essayez de ne pas utiliser de trous excessifs inutiles.. Les broches pour l'alimentation et la mise à la terre doivent être percées à proximité et le fil entre le trou et la broche doit être aussi court que possible. Pensez à forer plusieurs trous en parallèle pour réduire l'inductance équivalente.. Des Vias mis à la terre sont placés à proximité des Vias de la couche de changement de signal, fournissant au signal le chemin de retour le plus proche. Vous pouvez même placer des trous de mise à la terre redondants sur le PCB.. Pour les cartes PCB à haute vitesse avec une densité plus élevée, l'utilisation de micro - porosités peut être envisagée.