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Technologie PCB
Conception de PCB à grande vitesse
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Conception de PCB à grande vitesse

2021-08-13
View:230
Author:IPCB

In Circuits imprimés à grande vitesse multilayer board, La transmission du signal d'une couche à l'autre nécessite une connexion par trou. Lorsque la fréquence est À l'intérieur.férieure à 1 GHz, Les trous de travers peuvent bien fonctionner dans la connexion. Its parasitic capacitance and inductance can be ignored.


Celui - ci. Circuits imprimés à grande vitesse When the frequency is higher than 1 GHz, L'influence de l'effet parasitaire sur l'intégrité du signal ne doit pas être négligée.. En ce moment, the via appears as a discontinuous impedance breakpoint on the transmission path, Cela provoque une réflexion du signal, delay, Et atténuation. And other signal integrity issues.


Lorsque le signal est transmis par un trou à travers une autre couche, the reference layer of the signal line also serves as the return path of the via hole signal, Le courant de retour s'écoulera entre les couches de référence par couplage capacitif et provoquera des problèmes tels que le rebond de la terre..

Type de trou

Les trous de travers sont généralement divisés en trois catégories: les trous de travers, blind holes and buried holes.


Trous aveugles: situés sur les surfaces supérieure et inférieure de la carte de circuit imprimé et ayant une certaine profondeur, utilisés pour relier les circuits de surface aux circuits internes inférieurs. La profondeur et le diamètre des trous ne dépassent généralement pas une certaine proportion.


Trou enfoui: trou de connexion situé dans la couche intérieure de la carte de circuit imprimé et ne s'étend pas à la surface de la carte de circuit.


Par trou: ce trou traverse toute la carte de circuit et peut être utilisé pour l'interconnexion interne ou pour le montage de trous de localisation en tant qu'élément. Since through holes are easier to implement in process and lower cost, Ils sont généralement utilisés sur les circuits imprimés.

Circuits imprimés. Jpg

Parasitic capacitance of via

Le trou lui - même a une capacité parasitaire au sol. Si le diamètre du trou d'isolement sur la couche de mise à la terre du trou de travers est D2, le diamètre du PAD du trou de travers est D1, l'épaisseur du Circuits imprimés est t et la permittivité du substrat de la plaque est 206µ, la capacité parasitaire du trou de travers est similaire à:

C = 1,41 μtd1 / (D2 - D1)

L'effet principal de la capacité parasitaire à travers le trou sur le circuit est de prolonger le temps de montée du signal et de réduire la vitesse du circuit. Plus la capacité est petite, moins l'influence est grande.

Inductance parasitaire par trou

Le trou de travers lui - même a une inductance parasitaire. Dans la conception de circuits numériques à grande vitesse, les dommages causés par l'inductance parasitaire à travers le trou sont plus importants que ceux causés par la capacité parasitaire. L'inductance parasitaire en série à travers le trou affaiblira la fonction du condensateur de dérivation et l'effet de filtrage de l'ensemble du système d'alimentation. Si l est l'inductance à travers le trou, H est la longueur du trou et D est le diamètre du trou central, l'inductance parasitaire à travers le trou est similaire à:

L = 5,08 h ¼» LN (4 h / j) 1 ż ½

It can be seen from the formula that the diameter of the via has a small influence on the inductance, La longueur du trou de travers a le plus grand effet sur l'inductance.

Via design in Circuits imprimés à grande vitesse


In Circuits imprimés à grande vitesse design, Les trous apparemment simples ont tendance à avoir un impact négatif considérable sur la conception des circuits.. In order to reduce the adverse effects caused by the parasitic effects of the vias, Les points suivants peuvent être réalisés dans la conception:

Sélectionnez une taille de trou raisonnable. Pour les conceptions multicouches de Circuits imprimés à densité universelle, il est préférable d'utiliser 0,25 mm / 0,51 mm / 0,91 mm (trou de forage / PAD / zone d'isolement de l'alimentation électrique) par trou; Pour certains Circuits imprimés à haute densité, 0,20 mm / 0,46 peut également être utilisé pour les trous de passage mm / 0,86 mm ou pour essayer les trous de passage non pénétrants; Pour l'alimentation électrique ou la mise à la Terre par des trous, une plus grande taille peut être envisagée pour réduire l'impédance;

Compte tenu de la densité du trou de travers sur le Circuits imprimés, plus la zone d'isolement de puissance est grande, mieux c'est, en général d1 = D2 + 0,41;

La trace du signal sur le Circuits imprimés ne doit pas être modifiée autant que possible, c'est - à - dire que les trous de passage doivent être réduits autant que possible;

L'utilisation de Circuits imprimés plus minces aide à réduire les deux paramètres parasitaires du trou de passage;

Les broches d'alimentation et de mise à la terre doivent être proches des trous de travers. Plus les fils entre les trous de travers et les broches sont courts, mieux c'est parce qu'ils augmentent l'inductance. Entre - temps, l'alimentation électrique et les fils de mise à la terre doivent être aussi épais que possible afin de réduire l'impédance;

Placer un certain nombre de trous de mise à la terre près des trous de passage dans la couche de signal pour fournir un circuit de courte distance pour le signal.


the Circuits imprimés à grande vitesse En outre, La longueur du trou de passage est également l'un des principaux facteurs influant sur l'inductance du trou de passage.. Trous de travers pour le haut et le bas, the via length is equal to the Circuits imprimés Épaisseur. Due to the continuous increase in the number of Circuits imprimés Couche, the Circuits imprimés L'épaisseur est généralement supérieure à 5 mm. However, in high-speed Circuits imprimés design, Pour réduire les problèmes causés par les trous, the length of vias is generally controlled within 2.0 mm. For vias with a length greater than 2.0 mm, the continuity of via impedance can be improved to a certain extent by increasing the aperture of the via. Lorsque la longueur du trou de travers est 1.0 mm ou moins, the best via hole diameter is 0.20 mm - 0 mm.30 mm.