PCB 12-Layer BGA, PCB HDI слепой через, похороненный через разнослоистый PCB, PCB соединения высокой плотности, через и свою функцию

Почему нам нужно использовать через в PCB? И свои паразитная емкость и паразитная индуктивность

Дизайн PCB Tag#, разнослоистый PCB, PCB соединения высокой плотности

Отверстия PCB

Через одна из важных частей разнослоистого PCB, и цена сверлить обычно определяет 30% к 40% цены изготовления PCB. Кратко, каждое отверстие в PCB можно вызвать a через. С точки зрения функции, отверстие

смогите быть разделено в 2 категории: одно использовано как электрическая связь между слои, другое использовано как отладка или располагать прибора. Эти отверстия вообще разделены в 3 типа, а именно глухое отверстие (слепое через), похороненное отверстие (похороненное через) и через отверстие (до конца через).

1,1 состав отверстий

Глухое отверстие обнаружено местонахождение на верхней и нижней поверхности платы с печатным монтажом и имеет некоторую глубину для связи между поверхностная линия и внутренняя линия ниже. Глубина отверстия обычно не превышает некоторый коэффициент (апертуру). Похороненное отверстие соединяясь отверстие обнаруженное местонахождение во внутреннем слое платы с печатным монтажом, которая не удлиняет к поверхности монтажной платы.

Вышеуказанные 2 вида отверстий расположены во внутреннем слое монтажной платы. Образование сквозного процесса отверстия использовано перед слоением, и несколько внутренних слоев могут перекрыться сделанный во время образования сквозного отверстия.

Треть вызвана сквозным отверстием, которое проходит через всю монтажную плату. Ее можно использовать для того чтобы соединить внутренне или как отверстие положения установки для компонентов. Потому что сквозное отверстие легче для того чтобы осуществить и цена низка, она использована в большинств платах с печатным монтажом вместо другие 2. Следующие упомянутые отверстия, без особенных инструкций, рассмотрены как через отверстия.

От точки зрения дизайна, отверстие главным образом составлено 2 частей, одной среднее отверстие (буровая скважина), другая зона пусковой площадки вокруг отверстия, видит ниже. Размер этих 2 частей определяет размер отверстия. Ясно, внутри

высокоскоростной, дизайн PCB высокой плотности, дизайнеры всегда хочет отверстия небольшой лучшее, так, что он сможет выйти связывать проволокой космос на доску.

К тому же, небольшой отверстие, низкая свои собственная паразитная емкость, и соответствующий для высокоскоростных цепей. Уменьшение размера отверстия приносит около рост цены, и размер отверстия нельзя уменьшить без ограничения. Он ограничен технологией сверлить и гальванизировать и так далее.

Небольшой отверстие, более длиной оно принимает для того чтобы просверлить отверстие, и легче отклонить от центрального положения; и когда глубина отверстия превышает 6 раз диаметр отверстия, ее нельзя гарантировать что покрытая стена отверстия может быть равномерно медными. Теперь, например, нормальная толщина PCB (глубины сквозного отверстия) 1.6mm, поэтому минимальный диаметр из отверстия обеспеченного изготовителем PCB может только достигнуть 0.2mm.

1,2 паразитная емкость Vias

Через себя имеет паразитную емкость к земле. Где знано что диаметр изолируя слоя отверстия на том основании D2, диаметр через пусковую площадку D1, толщина PCB t, диэлектрическая константа субстрата ε, тогда Вейл паразитной емкости через отверстие составляет около следующим образом:

C=1.41εTD1/(D2-D1).

Главное влияние паразитной емкости через отверстие увеличивать временя восхода сигнала и уменьшать скорость цепи. Например, доска PCB с расстоянием 50 mil толщиной, если вы используете a через с диаметр пусковой площадки внутреннего диаметра 10mil и 20 mil, то 32 mil между пусковой площадкой и земной медной областью, тогда нами может приблизительно получить паразитную емкость через вышеуказанную формулу: C=1.41 x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020) =0.517pF. Переменное количество этой части емкости причиненной к временя восхода является следующим: T10-90=2.2 c (Z0/2)=2.2 x0.517x (55/2)=31.28 ps.

От этих значений, его можно увидеть что хотя общее назначение поднимая задержки причиненной паразитной емкостью одиночного через не очевидно, дизайнер должен принять его в рассмотрение которое если множественные vias использованы между слоями.

1,3 паразитная индуктивность Vias

Кроме паразитной емкости, паразитная индуктивность в то же время через vias. В дизайне высокоскоростной вычислительной цепи, вред причиненный паразитной индуктивностью через отверстие часто больше чем эта из паразитной емкости. Своя паразитная индуктивность серии ослабляет вклад емкости обхода и ослабляет фильтруя общее назначение всей системы электропитания. Мы можем использовать следующую формулу просто для того чтобы высчитать приблизительную паразитную индуктивность через:

L=5.08h [ln (4h/d) +1].

Где l ссылается на индуктивность через, h длина через, d диаметр через. Его можно увидеть от формулы что диаметр через имеет небольшое воздействие на индуктивности, но самое большое влияние на индуктивности длина через. Все еще используя вышеуказанный пример, его можно высчитать что индуктивность через является следующим: L=5.08 x0.050 [ln (4x0.050/0.010) 1] =1.015 nH. Когда временя восхода сигнала 1 ns, соответствующий импеданс является следующим: XL=πL/T10-90=3.19Ω. Такой импеданс нельзя проигнорировать в проходе высокочастотного течения. В частности, емкости обхода нужно пройти через 2 vias соединяя слой силы и земной слой, так как паразитная индуктивность vias увеличит в геометрической прогрессии.

1,4 дизайн через в высокоскоростного PCB

От вышеуказанного анализа паразитных характеристик vias, мы можем увидеть это в дизайне высокоскоростного PCB, по-видимому простая через часто приносим большие отрицательные эффекты к дизайну цепи. Для уменьшения отрицательного влияния паразитного влияния от через, мы можем попробовать сделать его в дизайне следующим образом:

1) Принимая во внимание качество цены и сигнала, выберите разумный размер для vas. Как дизайн PCB модуля памяти слоя 6-10, 10/20 mil (сверлить/пусковая площадка) через лучшие; для некоторой доски размера высокой плотности небольшой, вы можете также попробовать использовать 8/18 mil через. В настоящее время, в виду того что машины лазера сверля использованы в изготовлении, возможно использовать более небольшие отверстия размера под техническими условиями. Для через электропитание или заземленный кабель, крупноразмерное можно рассматривать

уменьшить импеданс.

• От 2 формул обсуженных выше, его можно заключить что используя PCB растворителя плита полезна для уменьшения 2 паразитных параметров от через.
• Сигнальные линии на доске насколько возможно не изменяют слой, т.е., попробуйте не использовать ненужные vias.
• Штырь электропитания и земли должен быть просверлен на борту рядом, короткий подводящий провод между через и штырем, лучшим, потому что они приведет к росту индуктивности. В то же время, подводящий провод силы и земля должны быть как можно толсты для уменьшения импеданса.
• Установите некоторые земные vias около vias зоны слоя сигнала переключая для того чтобы обеспечить близко петлю для сигнала. Даже большое количество резервных заземляя vias можно поместить на доске PCB. Конечно, дизайну также нужно быть гибок. Через модель обсудил раньше что каждый слой имеет пусковые площадки, и иногда мы можем уменьшать размер или даже извлекать пусковые площадки некоторых слоев. Особенно в случае высокой плотности через зон, он может привести к образованию сломленного слота в медном слое с петлей раздела. Для того чтобы разрешить проблему, в дополнение к двигать через положение, мы можем также рассматривать уменьшить размер пусковой площадки медного слоя.