Дизайн на HDI печатни платки с отвори

При високоскоростния дизайн на печатни платки често се използва многослойна печатна платка, а проходният отвор е важен фактор при многослойния дизайн на печатни платки. Проходният отвор в PCB се състои основно от три части: отвор, зона за заваряване около отвора и зона за изолиране на слоя POWER. След това ще разберем високоскоростната печатна платка чрез проблема с дупките и изискванията за проектиране.

Влияние на проходен отвор в HDI PCB

В многослойната платка на HDI PCB връзката между един слой и друг слой трябва да бъде свързана чрез отвори. Когато честотата е по-малка от 1 GHz, дупките могат да играят добра роля при свързване, а паразитният капацитет и индуктивност могат да бъдат игнорирани. Когато честотата е по-висока от 1 GHz, ефектът от паразитния ефект на свръхдупката върху целостта на сигнала не може да бъде пренебрегнат. В този момент свръхдупката представлява точка на прекъсване на импеданса по пътя на предаване, което ще доведе до отражение на сигнала, забавяне, затихване и други проблеми с целостта на сигнала.

Когато сигналът се предава към друг слой през отвора, референтният слой на сигналната линия също служи като обратен път на сигнала през отвора и обратният ток ще тече между референтните слоеве чрез капацитивно свързване, причинявайки наземни бомби и други проблеми.

Тип на дупката, като цяло, проходният отвор се разделя на три категории: проходен отвор, глух отвор и заровен отвор.

Сляп отвор: отвор, разположен в горната и долната повърхност на печатна платка, имащ определена дълбочина за свързване между линията на повърхността и подлежащата вътрешна линия. Дълбочината на отвора обикновено не надвишава определено съотношение на отвора.

Заровен отвор: отвор за свързване във вътрешния слой на печатната платка, който не се простира до повърхността на платката.

Проходен отвор: този отвор минава през цялата платка и може да се използва за вътрешно свързване или като отвор за монтаж на компоненти. Тъй като проходният отвор в процеса е по-лесен за постигане, цената е по-ниска, така че обикновено се използват печатни платки

Дизайн с отвори във високоскоростна печатна платка

При високоскоростния дизайн на печатни платки, привидно простият VIA отвор често ще доведе до големи отрицателни ефекти върху дизайна на веригата. За да намалим неблагоприятните ефекти, причинени от паразитния ефект на перфорацията, можем да направим всичко възможно да:

(1) изберете разумен размер на отвора. За дизайн на печатни платки с многослойна обща плътност е по-добре да изберете 0,25 mm/0,51 mm/0,91 mm (пробивна дупка/заваръчна подложка/мощен изолационен отвор) през отвор. За някои високо- ПХБ с плътност може също да използва 0,20 mm/0,46 mm/0,86 mm проходен отвор, може също да опита непроходен отвор; За захранване или отвор за заземяване може да се обмисли използването на по-голям размер за намаляване на импеданса;

(2) колкото по-голяма е зоната на изолация на POWER, толкова по-добре. Като се има предвид плътността на отворите на печатната платка, тя обикновено е D1=D2+0,41;

(3) опитайте се да не променяте слоя на сигнала върху печатната платка, т.е. опитайте се да намалите дупката;

(4) използването на тънка PCB е благоприятно за намаляване на двата паразитни параметъра през отвора;

(5) щифтът на захранването и земята трябва да са близо до отвора. Колкото по-къс е кабелът между отвора и щифта, толкова по-добре, защото те ще доведат до увеличаване на индуктивността. В същото време захранващият и заземяващият кабел трябва да са възможно най-дебели, за да се намали импедансът;

(6) поставете няколко заземяващи прохода близо до проходните отвори на слоя за обмен на сигнал, за да осигурите верига на късо разстояние за сигнала.

Освен това дължината на проходния отвор също е един от основните фактори, влияещи върху индуктивността на проходния отвор. За горния и долния проходен отвор дължината на проходния отвор е равна на дебелината на печатната платка. Поради нарастващия брой слоеве на PCB, дебелината на PCB често достига повече от 5 mm.

Въпреки това, при високоскоростния дизайн на печатни платки, за да се намали проблемът, причинен от отвора, дължината на отвора обикновено се контролира в рамките на 2,0 mm. За дължина на отвора, по-голяма от 2,0 mm, непрекъснатостта на импеданса на отвора може да бъде подобрена до известна степен степен чрез увеличаване на диаметъра на отвора. Когато дължината на проходния отвор е 1,0 mm и по-малко, оптималният отвор на проходния отвор е 0,20 mm ~ 0,30 mm.