PCB 뉴스 - 구멍이 뚫린 기생 용량과 감지

구멍이 뚫린 기생 용량과 감지

구멍을 통과하는 자체는 기생 잡산 용량을 가지고 있다.알려진 구멍의 접지층에 있는 용접재 마스크의 지름이 D2, 구멍 통과 용접판의 지름이 D1, PCB 보드의 두께가 T이고 보드 기판의 개전 상수가 Isla µ인 경우 구멍 통과 기생 용량은 다음과 비슷합니다.

C=1.41 섬 TD1/(D2-D1)

과공 기생 용량이 회로에 미치는 주요 영향은 신호의 상승 시간을 연장하고 회로의 속도를 낮추는 것이다.예를 들어, 두께가 50Mil인 PCB의 경우 오버홀 용접판의 지름이 20Mil(구멍의 지름은 10Mil)이고 용접재 마스크의 지름이 40Mil이면 위의 공식을 통해 구멍과 비슷할 수 있습니다. 기생 용량은 다음과 같습니다.

C=1.41x4.4x0.050x0.020/（0.040-0.020）=0.31pF

이 부분의 용량으로 인한 상승 시간의 변화량은 대체로 다음과 같다.

T10-90=2.2C（Z0/2）=2.2x0.31x（50/2）=17.05ps

이러한 값에서 볼 수 있듯이, 단일 구멍을 통과하는 기생 용량으로 인한 상승 지연의 영향은 그다지 뚜렷하지 않지만, 흔적선에서 구멍을 여러 번 사용하여 층 사이를 전환하면 여러 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 기생 용량과 기생 감각이 존재한다.고속 디지털 회로의 설계에서 구멍을 통과하는 기생 전감이 초래하는 위해는 왕왕 기생 용량의 영향보다 크다.그 기생 직렬 전감은 바이패스 콘덴서의 기여를 약화시키고 전체 전력 시스템의 필터 효과를 약화시킨다.우리는 다음과 같은 경험 공식을 사용하여 구멍의 기생 감각을 간단하게 계산할 수 있습니다.

L=5.08h[ln（4h/d）+1]

여기서 L은 오버홀의 감각을 나타내고 h는 오버홀의 길이를 나타내며 d는 중심 구멍의 지름을 나타냅니다.공식에서 볼 수 있듯이 구멍을 통과하는 지름은 전감에 대한 영향이 비교적 적지만 구멍을 통과하는 길이는 전감에 대한 영향력이 가장 크다.위 예제에서는 구멍을 통과하는 감전을 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

L=5.08x0.050[ln（4x0.050/0.010）+1]=1.015nH

신호의 상승 시간이 1ns이면 동등한 임피던스는 XL=ÍL/T10-90=3.19입니다. 고주파 전류가 통과할 때 이 임피던스는 더 이상 무시할 수 없습니다. 특히 전원 평면과 접지 평면을 연결할 때 바이패스 콘덴서는 두 개의 구멍을 통과해야 합니다.구멍을 통과하는 기생 전감을 기하급수적으로 증가시킬 것이다.

2. 구멍 사용 방법

이상의 과공 기생 특성에 대한 분석을 통해, 우리는 고속 PCB 설계에서 간단해 보이는 과공이 종종 PCB 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. 원가와 신호 품질을 고려하여 사이즈를 통해 합리적인 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 증가합니다.

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

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

4. 전원 공급 장치와 접지의 핀은 근처에 구멍을 뚫어야 하며, 구멍과 핀 사이의 핀은 가능한 한 짧아야 한다.동등한 전기 감각을 줄이기 위해 여러 개의 오버홀을 병렬로 드릴하는 것을 고려하십시오.

5. 신호 변경 레이어의 구멍 근처에 접지된 구멍을 배치하여 신호에 가장 가까운 반환 경로를 제공합니다.PCB에 이중 접지 구멍을 배치할 수도 있습니다.

6.고밀도 고속 PCB 보드의 경우 미세 오버홀 사용을 고려할 수 있습니다.