PCB gat concept
Basis straatconcept
Via is een van de belangrijke componenten van een meerlaagse PCB. De kosten van het boren liggen meestal tussen 30% en 40% van de kosten van de PCB. Simpel gezegd, elk gat in de PCB kan worden weggehaald. Qua functie kunnen de via's worden verdeeld in twee typen: de ene wordt gebruikt als een elektrische verbinding tussen de lagen; de andere wordt gebruikt om het apparaat te fixeren of te positioneren. Qua proces zijn deze routes in het algemeen verdeeld in drie categorieën, namelijk blinde straten, ondergrondse straten en straten. Blinde straten bevinden zich aan de boven- en onderzijde van de gedrukte bedradingskaart en hebben een diepte voor het aansluiten van de oppervlaktebedrading op de onderliggende interne bedrading. De diepte van de gaten overschrijdt gewoonlijk niet een bepaalde verhouding (opening).
China leverancier van voedingsmodule
Het begraven gat verwijst naar een verbindingsgat dat zich bevindt in de binnenste laag van het gedrukte bedradingspaneel, dat zich niet uitstrekt naar het oppervlak van de gedrukte schakeling. De bovengenoemde twee soorten gaten bevinden zich in de binnenste laag van de gedrukte schakeling en worden voltooid door een proces van het vormen van het doorgaande gat voorafgaand aan het rollen en verschillende binnenste lagen kunnen worden overlapt tijdens de vorming van de doorgaande gaten. Het derde type wordt een doorgaand gat genoemd en het gat passeert het gehele circuitbord en kan worden gebruikt om de interne verbinding of als een montageopening voor het onderdeel te implementeren. Omdat de routes tijdens het proces eenvoudiger te implementeren zijn en minder kosten, gebruiken de meeste printplaten dit zonder dat er nog twee routes nodig zijn. De doorlopende gaten die hieronder worden beschreven, worden beschouwd als doorlopende gaten tenzij anders aangegeven.
Vanuit het oogpunt van ontwerp bestaat een pad hoofdzakelijk uit twee delen, één is een gat in het midden en de andere is een gebied rond het gat. De grootte van deze twee delen bepaalt de grootte van de straten. Vanzelfsprekend hoopt de ontwerper bij het ontwerp van PCB's met hoge snelheden en hoge dichtheid altijd dat hoe kleiner de manier hoe beter, zodat er meer ruimte op de bedrading op het bord kan blijven. Verder is het pad, de parasitaire capaciteit, minder. Kleiner, geschikter voor hogesnelheidscircuits. Het verkleinen van de opening brengt echter ook een kostenverhoging met zich mee, en de grootte van het gat in de straat kan niet onbeperkt worden verkleind. Het wordt beperkt door procestechnieken zoals boren en plateren: hoe kleiner het gat, hoe kleiner de boor Hoe langer het gat, hoe gemakkelijker het is om van de centrale positie af te wijken; en wanneer de diepte van het gat groter is dan 6 keer de diameter van het gat, is er geen garantie dat de wand van het gat uniform kan worden uitgeplaat met het koper. Als een normale 6-laags PCB bijvoorbeeld een dikte (doorvoergat diepte) van 50Mil heeft.
Zo kunnen PCB-fabrikanten onder normale omstandigheden een minimale diameter van 8Mil bieden. Met de ontwikkeling van laserboortechnologie kunnen de gatafmetingen nog kleiner en kleiner zijn. Over het algemeen wordt het doorgangsgat met een diameter van 6 mijl of minder een microgat genoemd. Micropores worden vaak gebruikt in HDI-structuren (High Density Interconnect Structure), waarmee vias direct op de pads (Via-in-pad) kunnen worden geplaatst, waardoor de prestaties van de schakeling aanzienlijk worden verbeterd en ruimte in de bekabeling wordt bespaard.
De via's verschijnen als discontinue breekpunten op de transmissielijn, die reflecties in het signaal veroorzaken. Over het algemeen is de equivalente impedantie van één route ongeveer 12% lager dan die van een transmissielijn. Een transmissielijn van 50 ohm wordt bijvoorbeeld met 6 ohm gereduceerd wanneer deze door een straat passeert (met name de straatafmeting is ook gerelateerd aan de dikte van de straat, geen absolute afname). De reflectie van het doorlopende gat als gevolg van de impedantiediscontinuïteit is echter in feite erg klein en zijn reflectiecoëfficiënt is alleen: (44-50) / (44 + 50) = 0,06. Het probleem van het verbindingsgat is meer geconcentreerd op parasitaire capaciteit en inductantie. Impact.
DFM controleert porseleinleverancier
Via parasitaire capaciteit en inductie
Hetzelfde gat in de straat heeft een parasitair parasitair vermogen. Als bekend is dat de diameter van het gat in de doorlopende opening op de basislaag D2 is, is de diameter van het pad D1, de dikte van de PCB is T en de diëlektrische constante van het substraat van de plaat. Voor ε is de parasitische levensvatbaarheid vergelijkbaar met:C = 1,41εTD1 / (D2-D1)
Het belangrijkste effect van de parasitaire capaciteit van de route op het circuit is om de signaalstijgtijd te verlengen en de circuitsnelheid te verlagen. Voor een PCB met een dikte van 50Mil bijvoorbeeld, als de diameter van het pad weg 20Mil is (de diameter van het gat is 10Mils) en de diameter van het lasmasker 40Mil is, kunnen we het gat benaderen met behulp van de bovenstaande formule. De parasitaire capaciteit is ongeveer:
C = 1,41x4,4x0,050x0,020 / (0,040-0,020) = 0,31pF
De hoeveelheid stijgtijd veroorzaakt door dit deel van de capaciteit is ongeveer:
T10-90 = 2.2C (Z0 / 2) = 2.2x0.31x (50/2) = 17.05ps
Uit deze waarden kan worden afgeleid dat, hoewel het effect van de toename en van de vertraging veroorzaakt door de parasitaire capaciteit van een enkel pad niet duidelijk is, als het pad meerdere keren in de baan wordt gebruikt voor de doorgang tussen de twee lagen, meerdere. ontwerp moet zorgvuldig worden overwogen. In het huidige ontwerp kan de parasitaire capaciteit worden verminderd door de afstand tussen de koperen pad en de manier (Anti-pad) te vergroten of door de diameter van de pad te verkleinen.
Parasitaire inductantie bestaat in het straatgat en er is parasitaire inductantie. Bij het ontwerp van snelle digitale circuits is de parasitaire inductie van het doorgaande gat vaak schadelijker dan de parasitaire capaciteit. De inductantie van de parasitaire serie verzwakt de bijdrage van de bypass-condensator en vermindert de filterefficiëntie van het gehele voersysteem. We kunnen eenvoudig de parasitaire inductie van een benaderingsroute berekenen met behulp van de volgende empirische formule:
L = 5.08h [ln (4h / d) +1]
Waar L de inductantie van de weg is, is h de lengte van de weg en d is de diameter van het centrale gat. Uit de vergelijking blijkt dat de diameter van de weg minder invloed heeft op de inductie en de grotere invloed op de inductie de lengte van de weg is. Nog steeds met behulp van het vorige voorbeeld, kan de straatinductantie worden berekend als:
L = 5,08x0,050 [ln (4x0,050 / 0,010) +1] = 1,015nH
Als de signaalstijgtijd 1 ns is, is de equivalente impedantie: XL = πL / T10 - 90 = 3,19 Ω. Deze impedantie kan niet worden genegeerd in de aanwezigheid van hoogfrequente stroom. Het is belangrijk op te merken dat de bypass-condensator door twee via's moet gaan wanneer de toevoerlaag en het grondvlak worden verbonden, zodat de parasitaire inductantie van het pad wordt vermenigvuldigd.
Vias gebruiken
Door de bovenstaande analyse van de parasitaire kenmerken van vias, kunnen we zien dat bij het ontwerp van high-speed PCB's schijnbaar eenvoudige via's vaak een groot negatief effect hebben op het ontwerp van het circuit. Om de nadelige effecten van vias parasitaire effecten te verminderen, is het mogelijk om zoveel mogelijk in het ontwerp te doen:
A Overweeg de grootte van de straten van redelijke omvang in termen van kosten en signaalkwaliteit. Overweeg indien nodig verschillende doorgangsmaten te gebruiken. Gebruik bijvoorbeeld voor kracht- of grondroutes grotere dimensies om de impedantie te verminderen, terwijl u voor signaalsporen kleinere paden gebruikt. Het is duidelijk dat als de straatomvang afneemt, de bijbehorende kosten toenemen.
B De twee hierboven besproken formules kunnen worden geconcludeerd dat het gebruik van een dunnere PCB de twee parasitaire parameters van de route zal helpen verminderen.
De signaalsporen op de PCB C moeten niet zo veel mogelijk worden gewijzigd, dwz probeer geen onnodige via's te gebruiken.
D De voedings- en aardingspennen moeten in de buurt van het gat worden gemaakt en de kabel tussen de weg en de pen moet zo kort mogelijk zijn. Meer paden kunnen parallel worden overwogen om de equivalente inductie te verminderen.
E Plaats een aantal aardingspaden in de buurt van de paden voor het wijzigen van het signaalniveau om de meest recente signaallus te verkrijgen. Het is zelfs mogelijk om wat extra-aardingsmanieren op de PCB te plaatsen.
F Voor printplaten met hoge dichtheid en hoge dichtheid, overweeg dan om micro-vias te gebruiken.
O-Leading Supply Chain CO., LTD
TEL: + 86-752-8457668
Fax: + 86-4008892163-239121+ 86-2028819702-239121