Технология PCB - как спроектировать отверстие в проводке печатных плат?

Что такое разрыв? Отверстия являются одним из важных компонентов многослойной печатные платы,и затраты на их сверление обычно составляют 30-40% от общей стоимости изготовления печатных плат.С функциональной точки зрения,отверстия можно разделить на две категории:одна используется для электрических соединений между слоями, другая - для фиксации или позиционирования устройств.С точки зрения процесса,отверстия обычно делятся на три категории: глухие отверстия,заглубленные отверстия и сквозные отверстия.

Слепое отверстие находится на верхней и нижней поверхности печатной платы с определенной глубиной.Они используются для соединения линии поверхности и нижележащей внутренней линии.Глубина отверстия обычно не превышает определенного соотношения (апертуры).Под заглубленным отверстием понимается соединительное отверстие, расположенное во внутреннем слое печатной платы, не растянутой на поверхности платы. Вышеупомянутые два типа отверстий расположены во внутреннем слое печатной платы, технология формования через отверстия перед слоем,и несколько внутренних слоев могут быть перекрыты при формировании сквозного отверстия.

Третий тип называется сквозным отверстием,которое проходит через всю схему и может быть использовано для внутреннего межсоединения или в качестве установочного отверстия для сборки. Поскольку в процессе обработки отверстие легче и дешевле,в большинстве печатных плат вместо двух других оно используется.если не предусмотрено иное, следующие проходные отверстия считаются пористыми.

Композиция из отверстий

С точки зрения дизайна, виа в основном состоит из двух частей, одна из которых промежуточное отверстие,а другая площадка вокруг отверстия. размер этих двух частей определяет размер виа. Очевидно, что при разработке высокоскоростных и высокоплотных печатных плат дизайнер всегда стремится к тому,чтобы размер отверстия был меньше, тем лучше, чтобы на плате оставалось больше места для проводов. Кроме того, отверстие пропускает паразитную емкость.Чем она меньше,тем больше подходит для высокоскоростных схем.

Однако уменьшение размера отверстия также приводит к увеличению стоимости, и размер отверстия не может быть бесконечно уменьшен. Он ограничен технологией процесса, например сверления и нанесения гальванического покрытия: чем меньше отверстие, тем больше время сверления. Чем оно больше, тем легче отклониться от центрального положения; когда глубина отверстия в 6 раз больше его диаметра, невозможно обеспечить равномерное покрытие стенки отверстия медью. Например, толщина (глубина сквозного отверстия) нормальной 6-слойной печатной платы составляет около 50Mil,Таким образом, производитель печатных плат может обеспечить минимальный диаметр отверстия до 8 мм.

паразитная лётная перфорации

1Паразитная емкость

отверстие само по себе имеет паразитную емкость для земли. если известно, что диаметр проходного отверстия равен диаметру изолирующего отверстия на слое D2, проходной паяльный диск - D1,толщина плиты PCB - T,а диэлектрическая постоянная пластины пластины - 0 МК,то паразитная емкость проходного отверстия составляет примерно:

с = 1.41 мкг TD1 / (D2 - D1)

основное влияние паразитной ёмкости на цепь заключается в удлинении времени нарастания сигнала и снижении скорости цепи.

например, применительно к PCB толщиной 50 мили можно было бы рассчитать паразитную емкость отверстий с внутренним диаметром 10 мили, диаметром паяльного диска 20 мили и расстоянием 32 мили между паяльной плитой и заземленной медной зоной:C = 1.41x4. 4x0. 050x0. 020 / (0.032-0.020)=0.517pF

изменение времени нарастания, вызванное этой частью емкости, является следующим:T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)= 31.28 ps

Эти значения свидетельствуют о том, что, хотя последствия задержки подъема,вызванной паразитной емкостью одного проходного отверстия, не являются очевидными, конструкторы должны тщательно изучить возможность многократного переключения между слоями с помощью проходного отверстия в проточной дорожке.

паразитная индуктивность

Паразитная емкость и паразитная индуктивность. При проектировании высокоскоростных цифровых схем паразитная индуктивность виа часто приносит больше вреда, чем влияние паразитной емкости. Ее паразитная последовательная индуктивность ослабляет вклад блокированной емкости, ослабляя эффект фильтрации всей системы питания. Мы можем просто рассчитать паразитную индуктивность виа с помощью следующей формулы:

L = 5.08h [ln (4h / d) + 1]

индуктивность в том числе л., H длина проходного отверстия, и d - диаметр центрального отверстия.

из формулы видно,что диаметр проходного отверстия меньше влияет на индуктивность, а длина проходного отверстия больше всего влияет на индуктивность. все еще используйте вышеуказанные примеры, чтобы вычислить индуктивность отверстия:

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

Если время нарастания сигнала составляет 1нс,Тогда эквивалентное сопротивление:XL = Сплетница с L / T10 - 90 = 3.19

Такое сопротивление уже нельзя игнорировать при прохождении высокочастотных токов. При соединении поверхности источника питания и коллектора необходимо соблюдать особую осторожность при прохождении через два отверстия шунтирующего конденсатора, так как паразитная индуктивность виасов будет расти экспоненциально.

техника проектирования перфорации

Дизайн виа в высокоскоростной печатной плате завода печатных плат Благодаря приведенному выше анализу паразитных характеристик виа,мы видим его в высокоскоростном поезде. Дизайн печатной платы, казалось бы,простые виа часто приносят много в схему дизайна.негативное влияние. для того,чтобы уменьшить негативное влияние паразитного эффекта, следующее может быть сделано в дизайне.