PCB新聞 - 用於高速PCB電路板設計的過孔

用於的過孔 高速印刷電路板 circuit board 設計

At present, 高速電機的設計 印刷電路板電路板 廣泛應用於通信領域, 電腦, 圖形和圖像處理. 所有高科技增值電子產品設計都在追求低功耗, 低電磁輻射, 高可靠性, 小型化, 重量輕, 等. 特徵. 為了實現上述目標, 通孔設計是 高速印刷電路板 設計. 它由孔組成, 孔周圍的焊盤區域和電源層的隔離區域, 通常分為3種類型：盲孔, 埋孔和通孔. 在 印刷電路板 電路板設計流程, 通過對過孔寄生電容和寄生電感的分析, 設計中的一些注意事項 高速印刷電路板 via摘要.

1、Via

Vias are an important factor 在裡面 the design of 多層印刷電路板 circuit boards. 通孔主要由3部分組成, 一個是洞； 另一個是孔周圍的焊盤區域； 第3個是電源層的隔離區. 通孔的工藝是通過化學沉積在通孔孔壁的圓柱面上鍍一層金屬，以連接需要連接到中間層的銅箔, 通孔的上、下側做成普通墊，形狀可與上、下側的線條直接連接, 或未連接. 通孔可以起到電力連接的作用, 固定或定位裝置.

通孔通常分為3類：盲孔、埋孔和通孔。

盲孔：位於印刷電路板的上下表面，有一定深度，用於表面電路與下麵的內部電路的連接。 孔的深度和直徑通常不超過一定的比率。

埋孔：位於印刷電路板內層的連接孔，不延伸到電路板表面。

盲孔和埋孔都位於電路板的內層，在層壓之前通過通孔成型工藝完成，在形成通孔的過程中，可能會重疊幾層內層。

通孔：這種孔穿過整個電路板，可用於內部互連或作為元件安裝定位孔。 由於通孔更容易在過程中實現，成本更低，所以印刷電路板通常使用通孔。

2. 過孔寄生電容

通孔本身具有對地寄生電容。 如果過孔接地層上隔離孔的直徑為D2，過孔焊盤的直徑為D1，印刷電路板的厚度為T，板基板的介電常數為ε，則過孔的寄生電容類似於：

C=1.41µTD1/（D2-D1）

通孔寄生電容對電路的主要影響是延長訊號的上升時間和降低電路的速度。 電容值越小，影響越小。

3、過孔寄生電感

通孔本身具有寄生電感。 在高速數位電路設計中，過孔寄生電感的危害往往大於寄生電容的影響。 通孔的寄生串聯電感會削弱旁路電容器的功能，削弱整個電力系統的濾波效果。 如果L是指通孔的電感，h是通孔的長度，d是中心孔的直徑，則通孔的寄生電感約為：L=5.08h【ln（4h/d）+1】

從公式中可以看出，通孔直徑對電感的影響較小，通孔長度對電感的影響最大。

4、非通孔科技

非通孔包括盲孔和埋孔。

在非通孔科技中，盲孔和埋孔的應用可以大大减小印刷電路板的尺寸和質量，减少層數，提高電磁相容性，新增電子產品的特性，降低成本，也可以使設計工作更加簡單快捷。 在傳統的印刷電路板設計和加工中，通孔會帶來很多問題。 首先，它們佔據了大量的有效空間，其次，大量的通孔密集排列，也對多層印刷電路板的內部佈線造成了巨大的障礙。 這些通孔佔用了佈線所需的空間，並密集地穿過電源和地面。 導線層的表面也會破壞電源地線層的阻抗特性，使電源地線層失效。 而傳統的機械鑽削方法將是非貫通孔科技工作量的20倍。

在印刷電路板設計中，雖然焊盤和過孔的尺寸已逐漸减小，但如果電路板層的厚度未按比例减小，則通孔的縱橫比將增大，而通孔縱橫比的增大將降低可靠性。 隨著先進雷射打孔科技和电浆幹法刻蝕科技的成熟，非穿透性小盲孔和小埋孔的應用成為可能。 如果這些非穿透通孔的直徑為0.3mm，寄生參數約為原有常規孔的1/10，提高了印刷電路板的可靠性。

由於非通孔科技，印刷電路板上的大通孔很少，這可以為佈線提供更多空間。 剩餘空間可用於大面積遮罩，以提高EMI/RFI效能。 同時，更大的剩餘空間也可用於內層，部分遮罩設備和關鍵網絡電纜，使其具有最佳的電力效能。 非通孔的使用使設備引脚更容易扇出，便於佈線高密度引脚設備（如BGA封裝設備），縮短佈線長度，並滿足高速電路的時序要求。

5、普通印刷電路板中的通孔選擇

在普通的印刷電路板設計中，過孔的寄生電容和寄生電感對印刷電路板電路板的設計影響很小。 對於1-4層印刷電路板電路板設計，0.36mm/0.61mm/1.02mm（鑽孔/焊盤/電源隔離區）過孔更好，一些特殊訊號線（如電源線、地線、時鐘線等）可以選擇0.41mm/0.81mm/1.32mm過孔，也可以根據過孔的實際情況選擇其他尺寸。

6、高速印刷電路板電路板中的過孔設計

通過以上對過孔寄生特性的分析，我們可以看到，在高速印刷電路板的設計中，看似簡單的過孔往往會給電路設計帶來很大的負面影響。 為了减少過孔寄生效應造成的不利影響，可在設計中執行以下操作：

（1）選擇合理的通孔尺寸。 對於印刷電路板多層電路板一般密度的印刷電路板設計，最好使用0.25mm/0.51mm/0.91mm（鑽孔/焊盤/電源隔離區）過孔； 對於一些高密度印刷電路板，也可以使用0.20。 對於mm/0.46mm/0.86mm的過孔，也可以嘗試非貫通過孔； 對於電源或接地過孔，可以考慮使用更大的尺寸來降低阻抗；

（2）考慮到印刷電路板上的通孔密度，電源隔離面積越大越好，一般D1=D2+0.41；

（3）印刷電路板電路板上的訊號佈線不應改變得太多，這意味著應盡可能减少過孔；

（4）使用更薄的印刷電路板有助於减少過孔的兩個寄生參數；

（5）電源和接地引脚應靠近過孔。 通孔和引脚之間的引線越短越好，因為它們會新增電感。 同時，電源和接地線應盡可能厚，以减少阻抗；

（6）在訊號層過孔附近放置一些接地過孔，為訊號提供短距離回路。

當然, 設計時需要詳細分析的具體問題. 綜合考慮成本和訊號質量, in 高速印刷電路板 design, 設計師總是希望通孔越小, 更好的, 這樣可以在板上留下更多的佈線空間. 此外, 通孔越小, 寄生電容越小, 更適用於高速電路. 在高密度設計中 印刷電路板電路板, 非貫通過孔的使用和過孔尺寸的减小帶來了成本的新增, 而且通孔的大小不能無限期地减小. 受電路板製造商鑽孔和鑽孔的影響. 在設計時，應平衡考慮電鍍和其他工藝科技的局限性 high-speed 印刷電路板 過孔.