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Descripción de producto

¿Por qué necesitamos usar vía en PCB?Y su capacidad parasitaria e inductancia parasitaria

# La etiquetaLos PCBel diseño,Las demás:Los PCB, PCB de interconexión de alta densidad

Agujero para PCBel

La vía es una de las partes importantes de los PCB de múltiples capas, y el costo de perforación generalmente representa del 30% al 40% del costo de fabricación de PCB.Desde el punto de vista de la función, el agujero

La primera se utiliza como conexión eléctrica entre las capas y la segunda como fijación o colocación del dispositivo.Estos agujeros se dividen generalmente en tres tipos, es decir, agujero ciego (por vía ciega), agujero enterrado (por vía enterrado) y agujero a través (por vía).

1.1 Composición deH.las aceites

El agujero ciego se encuentra en la superficie superior e inferior de la placa de circuito impreso y tiene una cierta profundidad para la conexión entre la línea de la superficie y la línea interna debajo.La profundidad del agujero generalmente no excede una cierta proporción (apertura)El agujero enterrado es un agujero de conexión situado en la capa interna de la placa de circuito impreso, que no se extiende a la superficie de la placa de circuito impreso.

Los dos tipos de agujeros anteriores se encuentran en la capa interna de la placa de circuito.y varias capas internas pueden superponerse hecho durante la formación del agujero a través.

El tercero se llama agujero a través, que pasa a través de toda la placa de circuito. Se puede utilizar para interconectar internamente o como agujero de ubicación de instalación para componentes.Porque el agujero es más fácil de realizar y el costo es bajoLos siguientes agujeros mencionados, sin instrucciones especiales, se consideran como agujeros a través.

Desde el punto de vista del diseño, un agujero se compone principalmente de dos partes, una es el agujero central (agujero de perforación), la otra es el área de la almohadilla alrededor del agujero, véase más adelante.El tamaño de estas dos partes determina el tamaño del agujero.

Es evidente que en diseño de PCB de alta velocidad y alta densidad, los diseñadores siempre quieren los agujeros más pequeños mejor, para que pueda dejar más espacio de cableado en la placa.

Además, cuanto más pequeño es el agujero, menor es su propia capacidad parasitaria, y más adecuado para circuitos de alta velocidad.y el tamaño del agujero no se puede reducir sin restricciónLa tecnología de perforación y galvanoplastia, etc., la limitan.

Cuanto más pequeño es el agujero, más tiempo se tarda en perforarlo, y más fácil es desviarse de la posición central; y cuando la profundidad del agujero excede 6 veces el diámetro del agujero,No se puede garantizar que la pared del agujero pueda ser uniformemente recubierta de cobre.Ahora, por ejemplo, el grosor normal de un PCB (profundidad del agujero) es de 1.6 mm, por lo que el diámetro mínimo del agujero proporcionado por el fabricante de PCB solo puede alcanzar 0.2 mm.

1.2 ParásitoC. LasApicidad deV.Las

Cuando se sabe que el diámetro del agujero aislante en la capa de tierra es D2, el diámetro de la plataforma de vía es D1,el grosor del PCB es T, la constante dieléctrica del sustrato es ε, entonces el valor de la capacitancia parasitaria a través del orificio es aproximadamente el siguiente:

C=1,41εTD1/(D2-D1).

El efecto principal de la capacitancia parasitaria a través del agujero es prolongar el tiempo de subida de la señal y reducir la velocidad del circuito.si utiliza una vía con un diámetro interno de 10 mil y un diámetro de almohadilla de 20 mil, 32 mil distancia entre la plataforma y el área de cobre molido, entonces podemos obtener aproximadamente la capacitancia parasitaria de la vía por la fórmula anterior: C = 1,41 x 4,4 x 0,050 x 0,020/ ((0,032-0,020) = 0,517 pF.La cantidad variable de esta parte de la capacitancia causada por el tiempo de aumento esSe trata de una prueba de la composición de las partículas de carbono.

A partir de estos valores se puede ver que, aunque la utilidad del aumento del retraso causado por la capacidad parasitaria de una vía única no es obvia,El diseñador debe tener en cuenta que si se utilizan vías múltiples entre capas.

1.3 ParásitoYo...- la reducción de laV.Las

Además de la capacitancia parasitaria, hay inductancia parasitaria al mismo tiempo a través de vías.el daño causado por la inductancia parasitaria a través del agujero es a menudo mayor que la de la capacidad parasitariaSu inductancia en serie parasitaria debilita la contribución de la capacitancia de derivación y debilita la utilidad de filtración de todo el sistema de suministro de energía.Podemos utilizar la siguiente fórmula para calcular simplemente una inductancia parasitaria aproximada de la vía:

L=5,08h[ln(4h/d) +1].

Donde L se refiere a la inductancia de la vía, h la longitud de la vía, d el diámetro de la vía.Pero el mayor efecto sobre la inductancia es la longitud de la vía. Siguiendo con el ejemplo anterior, se puede calcular que la inductancia de la vía es: L=5,08 x0,050[ln (4x0,050/0,010) ]=1,015 nH. Cuando el tiempo de subida de la señal es de 1 ns,la impedancia equivalente esSe trata de una impedancia que no puede ignorarse en el paso de corrientes de alta frecuencia.la capacidad de derivación debe pasar a través de dos vías al conectar la capa de potencia y la capa de tierra, de modo que la inductancia parasitaria de las vías aumentará exponencialmente.

1.4 Diseño de las vías en PCB de alta velocidad

A partir del análisis anterior de las características parasitarias de las vías, podemos ver que en el diseño de PCB de alta velocidad,la vía aparentemente simple a menudo trae grandes efectos negativos al diseño del circuitoPara reducir el efecto adverso del efecto parasitario de la vía, podemos tratar de hacerlo en el diseño de la siguiente manera:

1) Considerando el coste y la calidad de la señal, elegir un tamaño razonable para el vas.Capas 6 a 10diseño de los PCB del módulo de memoria,10/20 mil (perforación / almohadilla) a travésEn la actualidad, ya que las máquinas de perforación láser se utilizan en la fabricación, el uso de las máquinas de perforación láser en la fabricación de las placas de alta densidad puede ser más fácil, ya que el uso de las máquinas de perforación láser en la fabricación de las placas de alta densidad es más fácil.es posible utilizar agujeros de menor tamaño en condiciones técnicasPara el cable de alimentación o de tierra, se puede considerar un tamaño más grande.

para reducir la impedancia.

• A partir de las dos fórmulas discutidas anteriormente, se puede concluir que el uso de una placa de PCB más delgada es beneficioso para reducir los dos parámetros parasitarios de la vía.
• Las líneas de señal en la placa, en la medida de lo posible, no cambian la capa, es decir, tratan de no utilizar vías innecesarias.
• El pin de la fuente de alimentación y la tierra deben perforarse a bordo cerca, cuanto más corto sea el alambre de plomo entre la vía y el pin, mejor, porque conducirán al aumento de la inductancia.Al mismo tiempo, el cable de plomo de la potencia y la tierra debe ser lo más grueso posible para reducir la impedancia.
• Colocar algunas vías de tierra cerca de las vías del área de conmutación de la capa de señal para proporcionar el bucle más cercano para la señal.Incluso un gran número de vías de puesta a tierra redundantes se pueden colocar en la placa de PCBPor supuesto, el diseño también necesita ser flexible. El modelo vía discutido anteriormente es que cada capa tiene almohadillas, y a veces podemos reducir el tamaño o incluso eliminar las almohadillas de algunas capas.Especialmente en el caso de las zonas de alta densidad de población.Para resolver el problema, además de mover la posición de la vía, se puede utilizar un sistema de control de velocidad de la capa de cobre.También podemos considerar reducir el tamaño de la almohadilla de la capa de cobre.

Capacidad de las placas de circuitos impresos 2026