Технология PCB - технический обзор

Via is one of этот important components of multi-layer PCB, стоимость сверления скважин обычно составляет 30 - 40% от стоимости производства PCB. Simply put, Каждая лунка на PCB может называться. From the point of view of function, Перерывы можно разделить на две категории:

одно электрическое соединение между слоями; другой используется для фиксации или локации оборудования. в технологическом отношении Эти перерывы обычно делятся на три категории: слепое просачивание, погружение в отверстие и проходка через него. слепая дыра находится на верхней и нижней поверхности печатной платы с определенной глубиной. Они используются для связи между поверхностью и внутренней линией ниже. глубина отверстия обычно не превышает определённого соотношения (отверстия). закопанное отверстие означает соединительное отверстие, находящееся в внутренней части печатной платы и не распространяющееся на поверхность платы. Эти два типа отверстий расположены в внутренней части платы, образуются в процессе сквозного отверстия перед слоем и могут перекрываться в процессе формирования 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. Большинство печатных плат используют его для замены двух других типов проходных отверстий, поскольку в процессе обработки такие отверстия легче реализовать и дешевле. если не предусмотрено иное, следующие проходные отверстия считаются пористыми.

From a design point of view, отверстие в основном состоит из двух частей, one is the drill отверстие in the middle, Другая область прокладки вокруг скважины, as shown in the figure below. размер этих двух частей определяет размер проходного отверстия. очевидно, in high-speed, высокая плотность проектирование PCB, designers always hope that пропуск отверстия is, лучше, so that more wiring space can be left on the board. Кроме того, the smaller the via hole, the parasitic capacitance of its own. Чем меньше, the more suitable it is for high-speed circuits. Однако, the reduction in hole size also brings about an increase in cost, и размер проходного отверстия не может быть бесконечно уменьшен. It is limited by process technologies such as drilling and plating: the smaller the hole, Чем больше скважин, тем больше их время, чем легче отклоняться от центрального положения; когда глубина скважины в 6 раз превышает диаметр скважины, it cannot be guaranteed that the hole wall can be uniformly plated with copper. например, the thickness (through hole depth) of a normal 6-layer PCB board is about 50Mil, Таким образом, изготовитель PCB может предоставить минимальный диаметр отверстия только до 8 мм.

Во - вторых, паразитная емкость через отверстие сама по себе является паразитной ёмкостью для земли. если известно, что проходное отверстие имеет диаметр изолирующего отверстия на стыке пласта D2, проходной паяльный диск имеет диаметр D1, а толщина плиты PCB - T, то диэлектрическая постоянная пластины пластины устанавливается при выключении. паразитная емкость для проходных отверстий примерно равна: C = 1,41 мкTD1 / (D2 - D1). Так, например, для PCB толщиной 50 мили можно было бы приблизительно рассчитать паразитную емкость отверстия с - 1,41x4, если бы для этого использовались внутренние отверстия диаметром 10 мили, паяльная катушка диаметром 20 мили и расстояние между паяльной плитой и заземленной медной зоной 32 мили. 4x0. 050x0. 020 / (0,032-0.020) = 057pF, изменение времени нарастания этой части конденсатора: 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 отверстия аналогична паразитной и паразитной емкости. при проектировании высокоскоростных цифровых схем паразитная индуктивность через отверстия часто приводит к большему ущербу, чем паразитная емкость. его паразитная последовательная индуктивность ослабит вклад блокированной емкости и эффективность фильтрации всей энергосистемы. приблизительная паразитная индуктивность отверстий может быть рассчитана с помощью формулы L = 5,08h [ln (4h / d) + 1], в которой L является индуктивностью отверстий, h - длиной отверстия и d - центральным диаметром отверстия. из формулы видно, что диаметр проходного отверстия меньше влияет на индуктивность, а длина проходного отверстия больше всего влияет на индуктивность. по - прежнему используются приведенные выше примеры, при которых индуктивность отверстия может быть рассчитана как L = 5.08x0. 050 [ln (4x0.050 / 0.010) + 1] = 1015 NH. если время нарастания сигнала составляет 1 НС, то эквивалентное сопротивление составляет: XL = восприимчивость. когда ток высокой частоты проходит, это сопротивление больше не может быть проигнорировано. особое внимание следует обратить на то, что при соединении поверхностей электропитания и пластов блокирующие конденсаторы должны проходить через два отверстия, с тем чтобы паразитная индуктивность через них удвоилась.

4. Проект Via высокая скорость PCB. Through the above analysis of the parasitic characteristics of vias, Мы можем это увидеть. высокая скорость проектирование PCB, кажущееся простым отверстие часто оказывает огромное негативное воздействие на проектирование схемы. effect. в целях уменьшения негативного воздействия паразитного эффекта, the following can be done in the design:

1. учитывать стоимость и качество сигнала, choose a reasonable size via size. например, for the 6-10 layer memory module проектирование PCB, лучше всего 10/20Mil (drilled/pad) vias. миниатюрная плата с высокой плотностью, Вы также можете попробовать использовать 8/18Mil. hole. Under current technical conditions, трудно использовать меньше отверстий. For power or ground vias, Вы можете рассмотреть возможность использования больших размеров, чтобы уменьшить сопротивление.

обе формулы, рассмотренные выше, позволяют сделать вывод о том, что использование более тонкой PCB способствует снижению двух паразитных параметров сквозного отверстия.

3. Попробуйте не менять уровень сигнала на панели PCB, that is to say, Постарайся не использовать ненужное отверстие.

4. кабели питания и заземления должны сверлить в непосредственной близости, а проводки между отверстиями и штырями должны быть как можно короче, поскольку они повышают индуктивность. В то же время питание и заземление должны быть максимально толстыми, чтобы снизить сопротивление.

5. прокладка нескольких заземляющих отверстий вблизи отверстий в сигнальном слое, с тем чтобы обеспечить ближайший контур сигнала. даже на панелях PCB можно разместить большое количество избыточного заземления.

Of course, the проектирование PCB needs to be flexible. модель проходного отверстия, обсужденная выше, является ситуацией, когда на каждом этаже есть паяльная тарелка. Sometimes, Мы можем уменьшить или даже удалить прокладку. Especially when the density of vias is very high, Это может привести к образованию прореза, отделяющего катушку в медном слое. чтобы решить этот вопрос, in addition to moving the position of the via, Мы также можем рассмотреть вопрос о том, чтобы поставить отверстие на медном покрытии. The pad size is reduced.