Diseño de orificio pasante de PCB HDI

En el diseño de PCB de alta velocidad, a menudo se utiliza PCB multicapa, y el orificio pasante es un factor importante en el diseño de PCB multicapa. El orificio pasante en la PCB se compone principalmente de tres partes: orificio, área de la almohadilla de soldadura alrededor del orificio y área de aislamiento de la capa de ENERGÍA. A continuación, comprenderemos el problema del orificio pasante de la PCB de alta velocidad y los requisitos de diseño.

Influencia del orificio pasante en PCB HDI

En la placa multicapa HDI PCB, la interconexión entre una capa y otra capa debe conectarse a través de orificios. Cuando la frecuencia es inferior a 1 GHz, los agujeros pueden desempeñar un buen papel en la conexión y se pueden ignorar la capacitancia y la inductancia parásitas. Cuando la frecuencia es superior a 1 GHz, no se puede ignorar el efecto parásito del over-hole sobre la integridad de la señal. En este punto, el orificio superior presenta un punto de interrupción de impedancia discontinua en la ruta de transmisión, lo que provocará reflexión, retraso, atenuación y otros problemas de integridad de la señal.

Cuando la señal se transmite a otra capa a través del agujero, la capa de referencia de la línea de señal también sirve como ruta de retorno de la señal a través del agujero, y la corriente de retorno fluirá entre las capas de referencia a través del acoplamiento capacitivo, provocando bombas terrestres y otros problemas.

Tipo de orificio pasante. Generalmente, el orificio pasante se divide en tres categorías: orificio pasante, orificio ciego y orificio enterrado.

Orificio ciego: un orificio ubicado en las superficies superior e inferior de una placa de circuito impreso, que tiene una cierta profundidad para la conexión entre la línea de superficie y la línea interior subyacente. La profundidad del agujero generalmente no excede una cierta relación de apertura.

Orificio enterrado: un orificio de conexión en la capa interna de la placa de circuito impreso que no se extiende hasta la superficie de la placa de circuito.

Orificio pasante: este orificio atraviesa toda la placa de circuito y se puede utilizar para la interconexión interna o como orificio de ubicación de montaje para componentes. Debido a que el orificio pasante en el proceso es más fácil de lograr, el costo es menor, por lo que generalmente se utilizan placas de circuito impreso.

Diseño de orificio pasante en PCB de alta velocidad

En el diseño de PCB de alta velocidad, el orificio VIA aparentemente simple a menudo traerá grandes efectos negativos al diseño del circuito. Para reducir los efectos adversos causados ​​por el efecto parásito de la perforación, podemos hacer todo lo posible para:

(1) seleccione un tamaño de orificio razonable. Para el diseño de PCB con densidad general multicapa, es mejor elegir un orificio pasante de 0,25 mm/0,51 mm/0,91 mm (agujero de perforación/almohadilla de soldadura/área de aislamiento de ENERGÍA). La PCB de densidad también puede usar un orificio pasante de 0,20 mm/0,46 mm/0,86 mm, también puede probar con un orificio no pasante; para la fuente de alimentación o el orificio del cable de tierra, se puede considerar usar un tamaño más grande para reducir la impedancia;

(2) cuanto mayor sea el área de aislamiento de POTENCIA, mejor. Teniendo en cuenta la densidad de los orificios pasantes en la PCB, generalmente es D1=D2+0,41;

(3) intente no cambiar la capa de señal en la PCB, es decir, intente reducir el agujero;

(4) el uso de PCB delgado favorece la reducción de los dos parámetros parásitos a través del orificio;

(5) el pin de la fuente de alimentación y la tierra deben estar cerca del agujero. Cuanto más corto sea el cable entre el orificio y el pasador, mejor, porque aumentará la inductancia. Al mismo tiempo, el cable de alimentación y de tierra debe ser lo más grueso posible para reducir la impedancia;

(6) coloque algunos pasos de conexión a tierra cerca de los orificios de paso de la capa de intercambio de señal para proporcionar un bucle de corta distancia para la señal.

Además, la longitud del orificio pasante también es uno de los principales factores que afectan la inductancia del orificio pasante. Para los orificios pasantes superior e inferior, la longitud del orificio pasante es igual al espesor de la PCB. Debido al creciente número de capas de PCB, el espesor de la PCB suele alcanzar más de 5 mm.

Sin embargo, en el diseño de PCB de alta velocidad, para reducir el problema causado por el orificio, la longitud del orificio generalmente se controla dentro de 2,0 mm. Para una longitud del orificio superior a 2,0 mm, la continuidad de la impedancia del orificio se puede mejorar hasta cierto punto. medida aumentando el diámetro del orificio. Cuando la longitud del orificio pasante es de 1,0 mm o menos, la apertura óptima del orificio pasante es de 0,20 mm a 0,30 mm.