Teknik PCB - Keutamaan PCB Melalui Karakteristik Parasitik

Dalam industri papan salinan PCB, biaya pengeboran pada papan PCB biasanya 30% hingga 40% biaya papan PCB, dan melalui adalah salah satu komponen penting bagi PCB berbilang lapisan. Secara singkat, setiap lubang di PCB boleh dipanggil melalui.

Laluan muncul sebagai titik putus dengan impedance yang berhenti pada garis transmisi, yang akan menyebabkan refleksi isyarat. Secara umum, impedance yang sama dengan melalui adalah kira-kira 12% lebih rendah daripada garis penghantaran. Contohnya, penghalangan garis transmisi 50 ohm akan menurun 6 ohm apabila melewati melalui melalui (secara khusus, ia berkaitan dengan saiz dan tebal melalui, bukan pengurangan mutlak). Bagaimanapun, refleksi disebabkan oleh impedance berhenti melalui sebenarnya tidak berguna, dan koeficien refleksinya hanya: (44-50)/(44+50)=0.06. Masalah disebabkan melalui lebih berkonsentrasi pada kapasitas parasit dan induktan. Impak.

Melalui dirinya sendiri mempunyai kapasitas parasit tersesat. Jika diketahui bahawa diameter topeng solder pada lapisan tanah melalui adalah D2, diameter pad melalui adalah D1, tebal papan PCB adalah T, dan konstan dielektrik substrat papan Untuk ε, Kapensiti parasitik melalui adalah sama dengan: C=1.41ε Kapensiti parasitik melalui akan mempunyai kesan utama pada sirkuit adalah untuk memperpanjang masa naik isyarat dan mengurangkan kelajuan sirkuit. Contohnya, untuk PCB dengan tebal 50 Mil, jika diameter pad melalui ialah 20Mil (diameter lubang ialah 10Mil) dan diameter topeng askar ialah 40Mil, parasit laluan boleh diharapkan dengan formula di atas Kapensiensi adalah kira-kira:

Perubahan masa naik disebabkan oleh bahagian ini kapasitasi adalah kira-kira:

Dari nilai-nilai ini, ia boleh dilihat bahawa walaupun kesan keterlaluan meningkat disebabkan oleh kapasitasi parasit satu melalui tidak terlalu jelas, jika melalui digunakan berbilang kali dalam jejak untuk bertukar antara lapisan, vias berbilang akan digunakan. Design mesti dipertimbangkan dengan hati-hati. Dalam rancangan sebenar, kapasitas parasit boleh dikurangkan dengan meningkatkan jarak antara melalui dan kawasan tembaga (Anti-pad) atau mengurangkan diameter pad.

Terdapat kapasitas parasit dalam botol dan induksi parasit. Dalam rancangan sirkuit digital kelajuan tinggi, kerosakan disebabkan oleh induksi parasit vias sering lebih besar daripada kesan kapasitasi parasit. Induktansi seri parasitik akan lemahkan kontribusi kondensator bypass dan lemahkan kesan penapisan seluruh sistem kuasa. Formula empirik berikut boleh digunakan untuk menghitung induksi parasit melalui:

di mana L merujuk kepada induktan melalui, h ialah panjang melalui, dan d ialah diameter lubang tengah. Ia boleh dilihat dari formula bahawa diameter melalui mempunyai pengaruh kecil pada induktan, dan panjang melalui mempunyai pengaruh terbesar pada induktan. Masih menggunakan contoh di atas, induktan melalui boleh dihitung sebagai:

Jika masa naik isyarat adalah 1ns, maka kemudahan yang sama adalah: XL=ϢL/T10-90=3.19Ω. Kemudahan tersebut tidak boleh lagi diabaikan apabila arus frekuensi tinggi berlalu. Perhatian istimewa patut diberikan kepada fakta bahawa kondensator bypass perlu melalui dua vias apabila menyambung pesawat kuasa dan pesawat tanah, Sehingga induksi parasit dari botol akan meningkat secara eksponensial.

Melalui analisis atas ciri-ciri parasit vias, ia boleh dilihat bahawa dalam rancangan PCB kelajuan tinggi, tampaknya vias sederhana akan sering membawa kesan negatif besar kepada rancangan sirkuit. Untuk mengurangi kesan negatif yang disebabkan oleh kesan parasit vias, perkara berikut boleh dilakukan dalam rancangan:

Ｏ Mengingat kualiti kos dan isyarat, pilih saiz yang masuk akal melalui saiz. Jika diperlukan, anda boleh pertimbangkan menggunakan saiz yang berbeza vias. Contohnya, untuk saluran kuasa atau tanah, and a boleh pertimbangkan menggunakan saiz yang lebih besar untuk mengurangi impedance, dan untuk jejak isyarat, anda boleh menggunakan saluran yang lebih kecil. Sudah tentu, sebagaimana saiz melalui menurun, biaya yang sepadan akan meningkat.

Ｏ Dua formula yang dibincangkan di atas boleh dikatakan bahawa penggunaan PCB yang lebih tipis menyebabkan mengurangi dua parameter parasit melalui.

Ｏ Cuba untuk tidak mengubah lapisan jejak isyarat pada papan PCB, iaitu, cuba untuk tidak menggunakan kunci yang tidak diperlukan.

ï¼[UNK] Pin bekalan kuasa dan tanah seharusnya dibuang dekat, dan memimpin antara melalui dan pin seharusnya sebagai pendek yang mungkin. Bertimbangkan bermain vial berbilang secara selari untuk mengurangi induksi yang sama.

Ｏ Letakkan beberapa butang mendarat dekat butang lapisan perubahan isyarat untuk menyediakan laluan kembalian terdekat untuk isyarat. Anda bahkan boleh meletakkan beberapa vial tanah yang berlebihan pada PCB.

Ｏ Untuk papan PCB kelajuan tinggi, anda boleh pertimbangkan menggunakan mikro vias.

Papan salinan PCB adalah jenis penyelidikan terbalik. Seperti rancangan PCB, ada masalah di atas.