Новости PCB - отверстие для проектирования высокоскоростной схемы PCB

сквозное отверстие высокая скорость PCBcircuit board проектировать

At present, the design of high-speed pcb circuit boards is widely used внутри the fields of communication, computer, обработка изображений. All high-tech value-added electronic product designs are pursuing low power consumption, низкое электромагнитное излучение, high reliability, миниатюризация, light weight, сорт. Features. для достижения вышеупомянутых целей, via design is an important factor in высокая скорость PCBdesign. It consists of the hole, зона паяльного диска вокруг отверстия и зона изоляции слоя питания, обычно делится на три типа: слепое отверстие, buried hole and through hole. впечатная платапроектирование платы process, паразитная емкость и паразитная индуктивность, some precautions in the design of the высокая скорость PCBв данной работе обобщается via.

1. Via

Vias are an important factor in the design of многослойный pcbcircuit boards. отверстие в основном состоит из трех частей, one is the hole; the other is the pad area around the hole; and the third is the isolation area of the POWER layer. процесс пропускания отверстий протекает химически осаждая слой металла на цилиндрической поверхности стенки проходного отверстия, соединяющий медную фольгу, которая должна быть соединена с промежуточным слоем, and the upper and lower sides of the via hole are made into ordinary pads The shape can be directly connected with the lines on the upper and lower sides, или нет связи. Vias can play the role of electrical connection, фиксирующее устройство.

Vias are generally divided into three categories: blind holes, глухое отверстие.

слепая дыра: расположена на верхней и нижней поверхности печатной платы с определенной глубиной, используемой для соединения поверхностных и нижних внутренних схем. глубина и диаметр отверстий обычно не превышают определённых пропорций.

закопанное отверстие: соединительное отверстие, находящееся в внутренней части печатной платы, не распространяется на поверхность платы.

слепое отверстие и потайное отверстие находятся во внутренней части платы, в процессе образования через отверстие прохода перед слоем уплотнения и могут перекрываться в процессе формирования отверстий.

сквозное отверстие: это отверстие проходит через всю схемную панель и может быть использовано для внутренних межсоединений или для установки позиционного отверстия в качестве элемента. Поскольку проходное отверстие легче реализовать в процессе производства, стоимость ниже, поэтому печатные платы обычно используют сквозное отверстие.

2. Parasitic capacitance of сквозное отверстие

The via itself has parasitic capacitance to ground. Если проходное отверстие соединяется с изолирующим отверстием на пласте диаметром D2, диаметр диафрагмы D1, the thickness of the pcb is T, диэлектрическая постоянная на подложке описанных пластин, then The parasitic capacitance of the via is similar to:

с = 1,41 мкг TD1 / (D2 - D1)

основное влияние паразитной ёмкости на цепь заключается в продлении времени нарастания сигнала и снижении скорости цепи. Чем меньше емкость, the smaller the effect.

паразитная индуктивность через отверстие

само отверстие имеет паразитную индуктивность. в проектировании высокоскоростных цифровых схем, влияние паразитной индуктивности проходного отверстия обычно превышает влияние паразитной емкости. The parasitic series inductance of the via will weaken the function of the bypass capacitor and weaken the filtering effect of the entire power system. если l означает индуктивность проходного отверстия, h is the length of the via, D диаметр центральной отверстия, the parasitic inductance of the via is approximately: L=5.08h[ln(4h/d)+1]

из формулы видно, что диаметр проходного отверстия меньше влияет на индуктивность, а длина проходного отверстия больше всего влияет на индуктивность.

метод непроницаемого отверстия

Непроницаемое отверстие, включая слепое и закопанное отверстие.

в рамках технологий, не связанных с диафрагмой, применение слепых отверстий и закопанных отверстий может значительно уменьшить размеры и качество PCB, уменьшить число слоев, повысить электромагнитную совместимость, увеличить характеристики электронной продукции, снизить издержки и упростить и ускорить процесс проектирования. в традиционном проектировании и переработке PCB, пропуск отверстий может вызвать много проблем. Во - первых, они занимают большое количество эффективных пространств, и, во - вторых, они представляют собой массированное скопление отверстий, а также создают серьезные препятствия для внутренней проводки многослойных PCB. Эти проходные отверстия занимают пространство, необходимое для прокладки проводов, и они плотно проходят через энергию и землю. поверхность слоя электропроводки также разрушает импедансную характеристику слоя электропитания, что приводит к потере заземления электропитания. а традиционные методы механического бурения в 20 раз превышают объем технической работы по непроницаемому отверстию.

при проектировании PCB, хотя размеры паяльного диска и проходного отверстия постепенно сокращаются, если толщина слоя плиты не уменьшается пропорционально, то соотношение сторон проходного отверстия будет увеличиваться, а увеличение поперечного сечения проходного отверстия снижает надежность. с развитием передовых технологий лазерного перфорации и плазменной сухого травления появилась возможность непроницаемых малых слепых отверстий и маленьких погребенных отверстий. если диаметр этих непроницаемых отверстий составляет 0,3 мм, паразитные параметры приблизительно 1 / 10 от первоначальной обычной отверстия повышают надежность PCB.

из - за технологии непроницаемого отверстия на pcb практически не было больших отверстий, которые могли бы предоставить больше пространства для прокладки проводов. оставшееся пространство может быть использовано для защиты больших площадей в целях улучшения характеристик EMI / RFI. В то же время, более большое остаточное пространство может быть использовано для внутренней оболочки, частично экранированного оборудования и ключевых сетевых кабелей, с тем чтобы они имели оптимальные электрические характеристики. использование непроницаемых отверстий облегчает вывод выводных пят устройства, облегчает проводку в таких высокоплотно защищенных устройствах, как устройства с упаковкой в BGA, сокращает длину проводов и удовлетворяет требованиям в отношении хронологического порядка высокоскоростных схем.

выбор сквозных отверстий в обычных PCB

обычныйпечатная платаdesign, паразитная емкость и паразитная индуктивность через отверстие не оказывают большого влияния на свойства приборапечатная платаcircuit board design. для слоя 1 - 4печатная платаcircuit board design, 0.36mm/0.61 мм/1.02mm (drilled hole/pad /POWER isolation area) via holes are better, some special signal lines (such as power lines, ground lines, тактовая линия, etc.) can choose 0.41 мм/0.81mm/1.32mm vias, или выбрать другой размер в зависимости от фактического состояния отверстия.

6. проектирование отверстий в высокоскоростных схемах pcb

из вышеприведенного анализа паразитных свойств отверстий следует, что при проектировании высокоскоростныхпечатная платапростое отверстие, как представляется, часто оказывает значительное негативное воздействие на проектирование схем. в целях уменьшения негативного воздействия паразитного эффекта через отверстие можно было бы:

(1) выберите разумный размер отверстия. для проектированияпечатная платас общей плотностью многослойных схемпечатная платажелательно использовать отверстие от 0,25 мм / 0,51 мм / 0,91 мм (зона разъединения скважин / сварных дисков / электропитания); для некоторых высокоплотностныхпечатная плататакже можно использовать 0. 20. для проходки mm / 0.46mm / 0.86mm, также можно попробовать Непроницаемое отверстие; для питания или заземления через отверстие, можно рассмотреть возможность использования больших размеров для снижения сопротивления;

2) с учетом плотности отверстий на pcb, чем больше площадь разделения мощности, тем лучше, как правило, D1 = D2 + 0,41;

(3) сигнальная проводка на платы pcb не должна изменяться, насколько это возможно, что означает, что следует свести к минимуму перерывы;

4) использование более тонких pcb поможет уменьшить два паразитных параметра для проходного отверстия;

(5) The power and ground pins should be close to the vias. Чем короче провод между отверстиями и выводами, the better, Потому что они повышают индуктивность. At the same time, питание и заземление должны быть максимально толщиной, чтобы снизить сопротивление;

(6) рядом с отверстиями в сигнальном слое размещаются заземляющие отверстия, которые обеспечивают короткий контур сигнала.

Конечно, specific issues need to be analyzed in detail when designing. комплексный учет стоимости и качества сигналов, in высокая скорость PCBdesign, дизайнер всегда хотел, чтобы проход был меньше, лучше, the better, Таким образом, можно оставить на платы больше пространства для проводов. Кроме того, the smaller the via hole, Чем меньше паразитная емкость, the more suitable for high-speed circuits. при проектировании платы pcb высокой плотности, the use of non-through vias and the reduction in the size of vias has brought about an increase in cost, и размер проходного отверстия не может быть бесконечно уменьшен. It is affected by the drilling and drilling of circuit board manufacturers. ограничения гальванизации и других технологий должны быть сбалансированы в процессе проектирования high-speedпечатная платаvias.