[导读]注| 文末留言有福利做硬件的朋友都知道,PCB过孔的设计其实很有讲究,今天为大家分享PCB中过孔的技术知识。在高速PCB设计中,往往需要采用多层PCB,而过孔是多层PCB设计中的一个重要因素。PCB中的过孔主要由孔、孔周围的焊盘区、POWER层隔离区三部分组成。01高速PCB中过...
注 | 文末留言有福利做硬件的朋友都知道,PCB过孔的设计其实很有讲究,今天为大家分享PCB中过孔的技术知识。
在高速PCB设计中,往往需要采用多层PCB,而过孔是多层PCB设计中的一个重要因素。PCB中的过孔主要由孔、孔周围的焊盘区、POWER层隔离区三部分组成。0
1高速PCB中过孔的影响
高速PCB多层板中,信号从某层互连线传输到另一层互连线就需要通过过孔来实现连接,在频率低于1GHz时,过孔能起到一个很好的连接作用,其寄生电容、电感可以忽略。当频率高于1GHz后,过孔的寄生效应对信号完整性的影响就不能忽略,此时过孔在传输路径上表现为阻抗不连续的断点,会产生信号的反射、延时、衰减等信号完整性问题。当信号通过过孔传输至另外一层时,信号线的参考层同时也作为过孔信号的返回路径,并且返回电流会通过电容耦合在参考层间流动,并引起地弹等问题。0
2过孔的类型
过孔一般又分为三类:通孔、盲孔和埋孔。盲孔:是指位于印刷线路板的顶层和底层表面,具有一定深度,用于表层线路和下面的内层线路的连接,孔的深度与孔径通常不超过一定的比率。
埋孔:是指位于印刷线路板内层的连接孔,它不会延伸到线路板的表面。
通孔:这种孔穿过整个线路板,可用于实现内部互连或作为元件的安装定位孔,由于通孔在工艺上更易于实现且成本比较低,所以一般印制电路板均使用。0
3高速PCB中的过孔设计
在高速PCB设计中,看似简单的过孔,往往也会给电路的设计带来很大的负面效应,为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响,在设计中可以尽量做到:- 选择合理的过孔尺寸,对于多层一般密度的PCB设计来说,选用0.25mm/0.51mm/0.91mm(钻孔/焊盘/POWER隔离区)的过孔较好。
- 对于一些高密度的PCB,可以使用0.20mm/0.46mm/0.86mm的过孔,也可以尝试非穿导孔。
- 对于电源或地线的过孔则可以考虑使用较大尺寸,以减小阻抗。
- POWER隔离区越大越好,考虑PCB上的过孔密度,一般为D1=D2 0.41。
- PCB上的信号走线尽量不换层,也就是说尽量减少过孔。
- 使用较薄的PCB有利于减小过孔的两种寄生参数。
- 电源和地的管脚要就近过孔,过孔和管脚之间的引线越短越好,因为它们会导致电感的增加,同时电源和地的引线要尽可能粗,以减少阻抗。
- 在信号换层的过孔附近放置一些接地过孔,以便为信号提供短距离回路。
此外,过孔长度也是影响过孔电感的主要因素之一,用于顶、底层导通的过孔,过孔长度等于PCB厚度,由于PCB层数的不断增加,PCB厚度常常会达到5mm以上。然而,高速PCB设计时,为减小过孔带来的问题,过孔长度一般控制在2.0mm以内。对于过孔长度大于2.0mm的过孔,通过增加过孔孔径,可在一定程度上提高过孔阻抗连续性,当过孔长度为1.0mm及以下时,最佳过孔孔径为0.20mm~0.30mm。# 留言区福利 #文末留言点赞数第一位的读者,将直接包邮获赠多功能LED台灯,防蓝光无频闪,截止时间:04月08日 | 本周四 | 15:00,获奖者需04月08日当天添加小编微信:Huang-Y2120 领取,过时作废!且每个微信ID两周内,免费限领一次。
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