PCB 뉴스 - PCB 보드 오버홀 영향 신호 전송

PCB 보드 오버홀 영향 신호 전송

오버홀은 다층 PCB 회로 기판의 중요한 부품 중 하나이며, 드릴링 비용은 일반적으로 PCB 제조 비용의 30~40% 를 차지합니다.간단히 말해서, PCB의 각 구멍을 오버홀이라고 할 수 있습니다.

1. 과공 기생용량

구멍을 통과하는 자체는 땅에 기생용량을 가지고 있다.알려진 구멍의 접지층에 있는 분리 구멍의 지름이 D2, 구멍 용접판의 지름이 D1, PCB 보드의 두께가 T, 보드 기판의 개전 상수가구멍이 뚫린 기생용량의 크기는 대략 C=1.41μTD1/(D2-D1) 구멍이 뚫린 잡산용량은 회로가 신호의 상승시간을 연장하고 회로의 속도를 떨어뜨린다.예를 들어, 두께가 50Mil인 PCB의 경우 내부 지름이 10Mil, 용접판 지름이 20Mil인 오버홀을 사용하고 용접판과 접지 구리 영역 사이의 거리가 32Mil이면 위의 공식을 사용하여 오버홀과 비슷할 수 있습니다. 기생용량은 C= 1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020) = 0.517pF,이 부분의 용량으로 인한 상승 시간 변화는 T10-90=2.2C(Z0/2) = 2.2x0.517x(55/2) = 31.28ps이다. 이 값을 보면 단일 구멍이 뚫린 기생 용량으로 인한 하강 지연의 영향은 뚜렷하지 않지만 흔적선에서 구멍을 여러 번 사용하여 층간을 전환한다면 설계자는 여전히 자세히 고려해야 한다.

2. 과공 기생 감지

이와 유사하게 기생 감각과 구멍이 뚫린 기생 용량이 존재한다.고속 디지털 회로의 설계에서, 구멍을 통과하는 기생 전감은 왕왕 기생 용량보다 더 큰 손상을 초래한다.그 기생 직렬 전감은 바이패스 콘덴서의 기여를 약화시키고 전체 전력 시스템의 필터 효과를 약화시킨다.우리는 다음과 같은 공식으로 구멍의 근사 기생 전감을 간단하게 계산할 수 있다: L = 5.08h [ln (4h/d) +1] 그 중 L은 구멍을 통과하는 전감이고, h는 구멍을 통과하는 길이이며, d는 구멍의 중심 직경이다.공식에서 볼 수 있듯이 구멍을 통과하는 지름은 전감에 대한 영향이 비교적 적지만 구멍을 통과하는 길이는 전감에 대한 영향력이 가장 크다.위의 예에서 볼 수 있듯이, 구멍을 통과하는 감응은 L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH로 계산할 수 있습니다. 신호의 상승 시간이 1ns이면 해당 임피던스는 XL=ÍL/T10-90=3.19입니다. 이 임피던스는 고주파 전류가 통과할 때 더 이상 무시되지 않습니다.특히 전원 평면과 접지 평면을 연결할 때 바이패스 콘덴서가 두 개의 구멍을 통과해야 구멍을 통과하는 기생 전기 감각이 기하급수적으로 증가한다는 점에 유의해야 한다.

3. 고속 PCB의 오버홀 설계

이상의 과공 기생 특성에 대한 분석을 통해, 우리는 고속 PCB 설계에서 간단해 보이는 과공이 종종 회로 설계에 큰 부정적인 영향을 미친다는 것을 알 수 있다.구멍을 통과하는 기생 효과로 인한 불이익을 줄이기 위해 설계에서 다음 작업을 수행할 수 있습니다.

1.비용과 신호 품질 두 가지 측면에서 합리적인 오버홀 크기를 선택합니다.예를 들어, 6-10 레이어 메모리 모듈 PCB 설계의 경우 10/20Mil(드릴/용접 디스크)을 사용하여 구멍을 통과하는 것이 좋습니다.밀도가 높은 작은 보드의 경우 8/18Mil을 사용해 보십시오.구멍현재 기술 조건에서는 작은 오버홀을 사용하기가 어렵습니다.전원 공급 장치나 접지 구멍의 경우 임피던스를 줄이기 위해 더 큰 크기를 사용하는 것이 좋습니다.

2.위에서 논의한 두 공식은 더 얇은 PCB를 사용하는 것이 구멍을 통과하는 두 기생 매개변수를 줄이는 데 도움이 된다는 결론을 내릴 수 있습니다.

3.전원 공급 장치와 접지 핀은 근처에 구멍을 뚫어야 합니다.구멍과 핀 사이의 지시선은 가능한 한 짧아야 합니다.왜냐하면 그것들은 전기 감각을 증가시키기 때문입니다.또한 전원 공급 장치와 접지 지시선은 가능한 한 두꺼워 임피던스를 줄여야 합니다.

4.가능한 한 PCB 보드의 신호 흔적선의 층수를 변경하지 마십시오.즉, 불필요한 오버홀을 사용하지 마십시오.

5. 신호층 변환기의 통공 부근에 접지의 통공을 배치하여 신호에 가장 가까운 순환 도로를 제공한다.심지어 PCB 보드에 대량의 이중 접지 구멍을 배치할 수도 있다.물론 디자인은 유연해야 합니다.앞서 설명한 오버홀 모델은 각 레이어에 용접 디스크가 있는 경우입니다.때때로 우리는 일부 층의 패드를 줄이거나 심지어 제거할 수 있다.특히 구멍을 통과하는 밀도가 매우 높을 경우 구리 레이어에 분리 루프가 형성되는 끊어진 노치가 발생할 수 있습니다.이 문제를 해결하기 위해 구멍의 위치를 이동하는 것 외에도 구멍을 구리 레이어에 배치하는 것을 고려할 수 있습니다.용접 디스크 크기가 줄어듭니다.