Průchozí otvorová konstrukce HDI PCB

Ve vysokorychlostním návrhu PCB se často používá vícevrstvá deska plošných spojů a průchozí otvor je důležitým faktorem při návrhu vícevrstvé desky plošných spojů. Průchozí otvor v DPS se skládá hlavně ze tří částí: otvoru, oblasti svařovací podložky kolem otvoru a oblasti izolace vrstvy POWER. Dále porozumíme vysokorychlostnímu PCB přes problém s dírou a požadavky na design.

Vliv průchozího otvoru v DPS HDI

Ve vícevrstvé desce HDI PCB musí být propojení mezi jednou vrstvou a další vrstvou propojeno otvory. Když je frekvence nižší než 1 GHz, otvory mohou hrát dobrou roli ve spojení a parazitní kapacita a indukčnost mohou být ignorovány. Když je frekvence vyšší než 1 GHz, nelze ignorovat vliv parazitního efektu překrytí na integritu signálu. V tomto bodě překrytí představuje nespojitý bod přerušení impedance na přenosové cestě, což povede k odrazu signálu, zpoždění, útlumu a dalším problémům s integritou signálu.

Když je signál přenášen do jiné vrstvy otvorem, referenční vrstva signálového vedení slouží také jako zpětná cesta signálu otvorem a zpětný proud bude protékat mezi referenčními vrstvami prostřednictvím kapacitní vazby, což způsobí pozemní bomby a jiné problémy.

Typ průchozí díry, Obecně se průchozí otvor dělí do tří kategorií: průchozí otvor, slepý otvor a zakopaný otvor.

Slepý otvor: otvor umístěný na horním a spodním povrchu desky s plošnými spoji, který má určitou hloubku pro spojení mezi povrchovou linií a spodní vnitřní linkou. Hloubka otvoru obvykle nepřesahuje určitý poměr otvoru.

Zasypaný otvor: spojovací otvor ve vnitřní vrstvě plošného spoje, který nezasahuje až k povrchu plošného spoje.

Průchozí otvor: tento otvor prochází celou obvodovou deskou a lze jej použít pro vnitřní propojení nebo jako montážní otvor pro umístění součástek. Protože je snazší dosáhnout průchozího otvoru v procesu, náklady jsou nižší, takže se obecně používají desky s plošnými spoji

Konstrukce s průchozími otvory ve vysokorychlostní desce plošných spojů

Ve vysokorychlostním návrhu PCB zdánlivě jednoduchý otvor VIA často přinese velké negativní účinky na návrh obvodu. Abychom snížili nepříznivé účinky způsobené parazitním efektem perforace, můžeme se ze všech sil snažit:

(1) vyberte přiměřenou velikost otvoru. Pro návrh PCB s vícevrstvou obecnou hustotou je lepší zvolit průchozí otvor 0,25 mm/0,51 mm/0,91 mm (vrtaný otvor/svařovací podložka/izolační oblast POWER). hustota PCB může také použít 0,20 mm/0,46 mm/0,86 mm průchozí otvor, může také zkusit non-průchozí otvor;pro napájení nebo zemnící drát otvor může být považován za použití větší velikosti pro snížení impedance;

(2) čím větší je oblast izolace POWER, tím lépe. Vzhledem k hustotě průchozích otvorů na DPS je obecně D1=D2+0,41;

(3) snažte se neměnit vrstvu signálu na DPS, to znamená, snažte se zmenšit díru;

(4) použití tenké desky plošných spojů vede ke snížení dvou parazitních parametrů skrz otvor;

(5) kolík napájecího zdroje a zem by měly být blízko otvoru. Čím kratší je přívod mezi otvorem a kolíkem, tím lépe, protože povedou ke zvýšení indukčnosti. Současně by napájecí zdroj a zemnící vodič měly být co nejsilnější, aby se snížila impedance;

(6) umístěte několik uzemňovacích průchodů do blízkosti průchozích otvorů vrstvy pro výměnu signálu, abyste zajistili smyčku na krátkou vzdálenost pro signál.

Kromě toho je délka průchozího otvoru také jedním z hlavních faktorů ovlivňujících indukčnost průchozího otvoru. Pro horní a spodní průchozí otvor je délka průchozího otvoru rovna tloušťce desky plošných spojů. Vzhledem k rostoucímu počtu vrstev DPS dosahuje tloušťka DPS často více než 5 mm.

Avšak ve vysokorychlostním návrhu PCB, aby se snížil problém způsobený dírou, je délka díry obecně řízena v rozmezí 2,0 mm. Pro délku díry větší než 2,0 mm lze kontinuitu impedance díry zlepšit na některé Pokud je délka průchozího otvoru 1,0 mm a méně, optimální otvor průchozího otvoru je 0,20 mm ~ 0,30 mm.