в высокая скорость PCBпроектировать, the via проектировать is an important factor. Она состоит из пещер., the прокладка area around the hole, изоляция слоя питания. It is usually divided внутриto three types: blind зарыть через pcb, зарыть через pcb отверстие pcb. In the PCB design process, паразитная емкость и паразитная индуктивность, some precautions in the design of высокая скорость PCB подводить итоги.
At present, высокая скорость PCBdesign is widely used in communications, computers, графические и графические области. Все высокотехнологичные электронные продукты с высокой добавленной стоимостью проектируются на такие характеристики, как низкое энергопотребление, низкое электромагнитное излучение, высокая надежность, miniaturization, и легкий вес. In order to achieve the above goals, сквозное проектирование является важным элементом в проектированиивысокоскоростное проектирование PCB.
1. Via
Via is an important factor in the design of multi-layer PCB factories. отверстие в основном состоит из трех частей, одна дыра; Другая область паяльного диска вокруг отверстия; Третья зона - изоляция слоя питания. процесс пропускания отверстий протекает химически осаждая слой металла на цилиндрической поверхности стенки проходного отверстия, соединяющий медную фольгу, которая должна быть соединена с промежуточным слоем, верхняя и нижняя сторона проходного отверстия состоит из обычных прокладки, форма может быть соединена непосредственно с линией снизу вверх, или нет связи. Vias can play the role of electrical connection, фиксирующее устройство.
Vias are generally divided into three categories: blind holes, глухое отверстие.
Blind holes are located on the top and bottom surfaces of the printed circuit board and have a certain depth. Они используются для соединения поверхностных и нижних внутренних линий. The depth of the hole and the diameter of the hole usually do not exceed a certain ratio.
закопанное отверстие означает соединительное отверстие, which does not extend to the surface of the circuit board.
и слепые, и закопанные отверстия находятся внутри платы, and are completed by a through-hole forming process before lamination, в процессе образования сквозного отверстия несколько внутренних слоев могут перекрываться.
пробивать отверстие, проходить через всю схему, can be used for internal interconnection or as a component's installation positioning hole. Потому что в этом процессе отверстие легче осуществить, себестоимость ниже, so the general printed circuit board is used
Through hole. классификация отверстий показана на рис..
2. Parasitic capacitance of vias
The via itself has parasitic capacitance to ground. Если проходное отверстие соединяется с изолирующим отверстием на пласте диаметром D2, the diameter of the via pad is D1, толщина PCB для T, and the dielectric constant of the board substrate is ε, then The parasitic capacitance of the via is similar to:
C =1.41%/(D2-D1)
The main effect of the parasitic capacitance of the via hole on the circuit is to prolong the rise time of the signal and reduce the speed of the circuit. Чем меньше емкость, Чем меньше эффект.
3. Parasitic inductance of vias
The via itself has parasitic inductance. в проектировании высокоскоростных цифровых схем, the harm caused by the parasitic inductance of the via is often greater than the influence of the parasitic capacitance. паразитная последовательная индуктивность проходного отверстия ослабит функции обходного конденсатора и ослабит фильтрующий эффект всей энергосистемы. если l означает индуктивность проходного отверстия, h is the length of the via, D диаметр центральной отверстия,
The parasitic inductance of the via is similar to:
L=5.08h[ln(4h/d)+1]
It can be seen from the formula that the diameter of the via has a small influence on the inductance, длина проходного отверстия больше всего влияет на индуктивность.
4. Non-through via technology
Non-through vias include blind vias and buried vias.
в технике непроницаемого отверстия, применение слепых и скрытых отверстий может значительно уменьшить размер и качество PCB, reduce the number of layers, Улучшение электромагнитной совместимости, increase the characteristics of electronic products, Снижение себестоимости, and also make the design work more Simple and fast. в традиционном проектировании и переработке PCB, сквозное отверстие может вызвать много проблем. фёрст, they occupy a large amount of effective space, Следующий, a large number of through holes are densely packed in one place, Это также создает серьезные препятствия для внутренней проводки многослойной PCB. These through holes occupy the space required for the wiring, Они плотно проходят через энергию и землю. поверхность слоя электропроводки также разрушает импедансную характеристику пласта электропитания, что приводит к потере заземления электропитания. And the conventional mechanical method of drilling will be 20 times the workload of non-through hole technology.
при проектировании PCB, although the size of прокладка and vias have gradually decreased, Если толщина слоя платы не уменьшена пропорционально, the aspect ratio of the through hole will increase, а увеличение удлинения проходного отверстия снижает надёжность. With the maturity of advanced laser drilling technology and plasma dry сортhing technology, можно использовать небольшие непроницаемые слепые отверстия и маленькие погребенные отверстия. If the diameter of these non-penetrating vias is 0.3 мм, the parasitic parameters will be About 1/первичное обычное отверстие, which improves the reliability of the PCB.
техника непроницаемых отверстий, на PCB почти нет больших отверстий, which can provide more space for routing. оставшееся пространство может быть использовано для защиты большой площади, чтобы улучшить EMI/Свойства RFI. одновременно, Дополнительные пробелы можно также использовать для внутреннего слоя, чтобы частично экранировать оборудование и ключевые сетевые кабели, so that it has the best electrical performance. использование непроницаемых отверстий может быть легче, making it easy to route high-density pin devices (such as BGA packaged devices), укороченная длина, удовлетворять требованиям последовательности высокоскоростных схем.
5. Via selection in ordinary PCB
In ordinary PCB design, паразитная емкость и паразитная индуктивность через отверстие практически не влияют на проектирование PCB. проектирование PCB для слоя 1 - 4, 0.36mm/0.61 мм/1.02mm (drilled hole/pad/POWER isolation area is generally selected) ) Vias are better. For some signal lines with special requirements (such as power lines, заземление, clock lines, etc.), 0.41 мм/0.81mm/1.32mm vias can be selected, можно также выбрать отверстие другого размера в зависимости от реальной ситуации.
6. Via design in высокая скорость PCB
анализ паразитных свойств через отверстие выше, Мы можем это увидеть. высокая скорость PCBdesign, seemingly simple vias often bring great negative effects to circuit design. в целях уменьшения негативного воздействия паразитного эффекта, the following can be done in the design:
(1) Choose a reasonable via size. для проектирования PCB, оптимальное использование 0.25mm/0.51 мм/0.91mm (drilled holes/pads/POWER isolation area) vias; for some high-density PCBs, 0.20 мм/0.46 can also be used For vias of mm/0.86 мм, you can also try non-through vias; for power or ground vias, you can consider using a larger size to reduce impedance;
(2) The larger the POWER isolation area, лучше, принимая во внимание плотность отверстий на PCB, generally D1=D2+0.41;
(3) The signal traces on the PCB should not be changed as much as possible, that is to say, the vias should be reduced as much as possible;
(4) The use of a thinner PCB is beneficial to reduce the two parasitic parameters of the via;
(5) The power and ground pins should be made via holes nearby. The shorter the lead between the via hole and the pin, лучше, because they will increase the inductance. At the same time, the power and ground leads should be as thick as possible to reduce impedance;
(6) Place some grounding vias near the vias of the signal layer to provide a short-distance loop for the signal.
Конечно, при проектировании нужно подробно анализировать конкретные вопросы. Considering both cost and signal quality, in высокая скорость PCBdesign, дизайнер всегда хотел, чтобы проход был меньше, лучше, the better, so that more wiring space can be left on the board. Кроме того, the smaller the via hole, Чем меньше паразитная емкость, the more suitable for high-speed circuits. In проектирование с высокой плотностью PCB, the use of non-through vias and the reduction in the size of vias have also brought about an increase in cost, и размер проходного отверстия не может быть бесконечно уменьшен. It is affected by PCB manufacturer drilling and electroplating processes. в процессе проектирования необходимо учитывать технические ограничения высокая скорость PCBvias.