PCB 뉴스 - PCB 오버홀 기생 특성 분석 및 주의사항

PCB 오버홀 기생 특성 분석 및 주의사항은 PCB 복제판 업계에서 PCB 보드에 구멍을 뚫는 비용은 일반적으로 PCB 보드 비용의 30~40% 이며, 오버홀은 다층 PCB의 중요한 구성 요소 중 하나이다.간단히 말해서, PCB의 각 구멍을 오버홀이라고 할 수 있습니다.

오버홀은 전송 라인에서 불연속적인 임피던스 브레이크로 나타나며 이로 인해 신호가 반사됩니다.일반적으로 오버홀 임피던스는 전송선의 임피던스보다 약 12% 낮습니다.예를 들어, 50옴 전송선의 임피던스는 구멍을 통과할 때 6옴 감소합니다 (구체적으로 구멍의 크기 및 두께와 관련이 있으며 절대 감소는 아닙니다).그러나 통과 구멍의 불연속 임피던스로 인한 반사는 실제로 매우 작습니다.반사 계수는 (44-50) / (44+50) = 0.06에 불과합니다.구멍을 뚫어 생긴 문제는 기생용량과 전감에 더 많이 집중된다.영향구멍을 통과하는 자체는 기생 잡산 용량을 가지고 있다.알려진 구멍의 접지층에 있는 용접 마스크의 지름이 D2, 구멍 통과 용접 디스크의 지름이 D1, PCB 보드의 두께가 T이고 보드 기판의 개전 상수는 다음과 같습니다.구멍을 통과하는 기생용량은 C=1.41μ구멍을 통과하는 잡산용량이 회로에 미치는 주요 영향은 신호의 상승 시간을 연장하고 회로의 속도를 낮추는 것과 유사하다.예를 들어, 두께가 50Mil인 PCB 보드의 경우 오버홀 용접 디스크의 지름이 20Mil(구멍의 지름은 10Mil)이고 용접 마스크의 지름이 40Mil이면 위의 공식을 사용하여 오버홀 크기와 비슷할 수 있습니다. 기생 용량은 대략: 이 부분의 용량으로 인한 상승 시간 변화는 대략: 이러한 값에 따라개별 구멍을 통과하는 기생 커패시터로 인한 상승 지연의 영향은 뚜렷하지 않지만 흔적선에서 구멍을 여러 번 사용하여 층 사이를 전환하면 여러 개의 구멍이 사용됩니다.설계는 반드시 자세하게 고려해야 한다.실제 설계에서는 오버홀과 구리 영역 (백 용접 디스크) 사이의 거리를 늘리거나 용접 디스크의 지름을 줄여 기생 용량을 줄일 수 있습니다.구멍을 통과하면 기생용량과 기생전감이 존재한다.고속 디지털 회로의 설계에서 구멍을 통과하는 기생 전감이 초래하는 손상은 왕왕 기생 용량의 영향보다 크다.그 기생 직렬 전감은 바이패스 콘덴서의 기여를 약화시키고 전체 전력 시스템의 필터 효과를 약화시킨다.우리는 다음과 같은 경험공식을 사용하여 구멍의 기생전감을 간단하게 계산할수 있다. 그중 L은 구멍을 통과하는 전감이고 h는 구멍을 통과하는 길이이며 d는 중심구멍의 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 신호의 상승 시간이 1ns이면 XL=ÍL/T10-90=3.19와 동등한 임피던스로 계산할 수 있습니다. 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.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.통공 기생 효과로 인한 불리한 영향을 줄이기 위해 설계에서 다음과 같은 몇 가지를 할 수 있다: 4분의 1은 원가와 신호 품질을 고려하여 합리적인 통공 사이즈를 선택한다.필요한 경우 다른 치수의 오버홀을 사용할 수 있습니다.예를 들어, 전원 공급 장치나 접지 오버홀의 경우 임피던스를 낮추기 위해 더 큰 크기를 사용하는 것을 고려할 수 있으며, 신호 흔적선의 경우 더 작은 오버홀을 사용할 수 있습니다.물론 오버홀 크기가 줄어들면 그에 따른 비용도 증가한다. 위에서 논의한 두 공식은 더 얇은 PCB를 사용하는 것이 오버홀의 두 기생 매개변수를 줄이는 데 도움이 된다는 결론을 내릴 수 있다.불필요한 오버홀은 가급적 사용하지 않는 것이 좋습니다. 전원 공급 장치와 접지의 핀은 근처에 구멍을 뚫어야 하며, 오버홀과 핀 사이의 핀은 가능한 한 짧아야 합니다.동등한 전기 감각을 낮추기 위해 여러 개의 오버홀을 병렬로 드릴하는 것을 고려한다. ¼은 신호 변화층의 오버홀 근처에 접지 오버홀을 배치해 신호에 가장 가까운 귀환 경로를 제공한다.PCB에 이중화된 접지 오버홀을 배치할 수도 있습니다.¼ 고밀도 고속 PCB 보드의 경우 마이크로 오버홀을 고려할 수 있습니다.