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PCB 기술

PCB 기술 - PCB 회로기판 구멍 뚫린 기생 용량

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PCB 기술 - PCB 회로기판 구멍 뚫린 기생 용량

PCB 회로기판 구멍 뚫린 기생 용량

2021-11-01
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Author:Downs

구멍을 통과하는 자체는 땅에 기생용량을 가지고 있다.구멍 접지층의 분리 구멍의 지름이 D2, 구멍 통과 용접판의 지름이 D1, PCB 회로 기판의 두께가 T, 라이닝 전매가 상숙도인 것으로 알려진 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 내부 지름이 10Mil이면 용접판 지름이 20Mil이고, 오버홀의 경우 용접판과 접지 구리 영역 사이의 거리가 30Mil이면 위 공식의 근사값을 사용하여 오버홀의 기생 용량을 계산할 수 있습니다.

회로 기판

C=1.41x4.4x0.05x.02/(0.032-0.020)=0.517pF, 이 부분의 용량으로 인한 상승시간 변화는 다음과 같다.

T10-90=2.2C(Z0/2) = 2.2x0.517x(55/2) = 31.28ps. 이러한 값을 보면 단일 구멍을 통과하는 기생 용량으로 인한 상승 지연의 영향이 뚜렷하지 않지만 흔적선에서 구멍을 여러 번 사용하여 층 사이를 전환할 경우 설계자는 여전히 자세히 고려해야 합니다.

1. 구멍을 통과하는 기생 감지

이와 유사하게 구멍에는 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.다음 공식은 구멍의 기생 감지를 간단히 계산하는 데 사용될 수 있습니다.

L=5.08h[1n(4h/d)+1]. 여기서 L은 구멍을 통과하는 감각이고 h는 구멍을 통과하는 길이이며 d는 중심 구멍의 직경이다.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[1n(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH. 신호의 상승 시간이 1ns이면 XL=ÍL/T10-90=3.19와 동등한 임피던스는 동일합니다. 고주파 전류가 통과할 때 이 임피던스는 더 이상 무시할 수 없습니다. 특히 전원 평면과 접지평면을 연결할 때 바이패스 콘덴서가 두 개의 구멍을 통과해야 합니다.구멍을 통과하는 기생 전감을 기하급수적으로 증가시킬 것이다.

2. 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 품질을 고려하여 크기를 통해 합리적인 크기를 선택한다.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. PCB 보드의 신호 흔적선은 가능한 한 많이 변경해서는 안 된다. 즉, 불필요한 구멍을 사용하지 않도록 해야 한다.

4. 전원 공급 장치 및 접지 핀은 근처에 구멍을 뚫어야 합니다.오버홀과 핀 사이의 지시선은 전기 감각을 증가시키기 때문에 짧을수록 좋습니다.또한 전원 공급 장치와 접지 지시선은 가능한 한 두꺼워 임피던스를 줄여야 합니다.

5. 신호층 전환의 통공 부근에 접지의 통공을 배치하여 신호에 가장 가까운 순환로를 제공한다.인쇄 회로 기판에 더 많은 접지 통과 구멍을 배치할 수도 있습니다.물론 디자인은 유연해야 합니다.앞에서 논의한 오버홀 모델은 각 레이어에 용접 디스크가 있는 경우이며, 때로는 일부 레이어의 용접 디스크를 줄이거나 제거할 수 있습니다.특히 구멍 통과 밀도가 매우 높은 경우 구리 레이어에 고리를 분리하는 슬롯이 형성될 수 있습니다.이 문제를 해결하기 위해 구멍이 지나간 위치를 이동하는 것 외에 구멍을 구리 층에 배치하는 것도 고려할 수 있다.용접 디스크 크기가 줄어듭니다.