PCB科技 - PCB複製板過孔的寄生特性

的通孔 PCB複製板 在輸電線路上顯示為不連續中斷點, 這將導致訊號反射. 通常地, 通孔的等效阻抗比傳輸線的等效阻抗低約12%. 例如, the impedance of a 50 ohm transmission line will decrease by 6 ohms when passing through the via (specifically, 它與通孔的尺寸和厚度有關, not an absolute reduction). 然而, 通孔不連續阻抗引起的反射實際上非常小. The reflection coefficient is only: (44-50)/(44+50)=0.06. 通孔引起的問題更多地集中在寄生電容和電感上. 影響.

通孔本身具有寄生寄生寄生電容。 如果已知過孔接地層上的阻焊板的直徑為D2，過孔焊盤的直徑為D1，PCB板的厚度為T，板基板的介電常數為ε，

通孔的寄生電容類似於：C=1.41ε通孔的寄生電容對電路的主要影響是延長訊號的上升時間並降低電路的速度. 例如, 對於厚度為50Mil的PCB, if the diameter of the via pad is 20Mil (the diameter of the hole is 10Mils), 阻焊膜的直徑為40Mil, 然後，我們可以通過上述公式近似通孔。寄生電容大致為：

這部分電容引起的上升時間變化大致為：

從這些值可以看出，雖然單個過孔的寄生電容引起的上升延遲的影響不是很明顯，但如果在軌跡中多次使用過孔來在層之間切換，則將使用多個過孔。， 必須仔細考慮設計。 在實際設計中，可以通過新增通孔和銅區域（反焊盤）之間的距離或减小焊盤的直徑來减少寄生電容。

過孔中存在寄生電容和寄生電感. 在高速電機的設計中 數字印刷電路板 電路, 過孔的寄生電感造成的損壞通常大於寄生電容的影響. 其寄生串聯電感將削弱旁路電容器的貢獻，並削弱整個電力系統的濾波效果. 我們可以使用以下經驗公式簡單地計算過孔的寄生電感：

其中L是通孔的電感，h是通孔的長度，d是中心孔的直徑。 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。 仍然使用上述示例，通孔的電感可以計算為：

如果訊號的上升時間為1ns，則等效阻抗為：XL=L/T10-90=3.19Î）。 當高頻電流通過時，這種阻抗不再可以忽略。 需要特別注意的是，在連接電源面和接地層時，旁路電容器需要穿過兩個過孔，囙此過孔的寄生電感將呈指數級新增。

通過以上對過孔寄生特性的分析可以看出，在高速PCB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引起的不利影響，可以在設計中執行以下操作：

·從成本和訊號質量考慮，通過尺寸選擇合理的尺寸。 如有必要，您可以考慮使用不同尺寸的過孔。 例如，對於電源或接地過孔，可以考慮使用較大的尺寸來减少阻抗，對於訊號跡線，可以使用較小的過孔。 當然，隨著通孔尺寸的减小，相應的成本也會新增。

·以上討論的兩個公式可以得出結論，使用較薄的PCB有助於减少過孔的兩個寄生參數。

·訊號 PCB上的痕迹 不應盡可能多地更換電路板, 這意味著不應盡可能多地使用不必要的過孔.

·電源和地面的引脚應在附近鑽孔，通孔和引脚之間的導線應盡可能短。 考慮並行播放多個過孔，以减少等效電感。