Dizajn kroz rupu HDI PCB-a

U dizajnu PCB-a velike brzine, višeslojni PCB se često koristi, a prolazna rupa je važan faktor u dizajnu višeslojnog PCB-a. Prolazni otvor u PCB-u uglavnom se sastoji od tri dijela: otvora, područja zavarivanja oko rupe i područja izolacije POWER sloja. Zatim ćemo razumjeti problem PCB-a velike brzine kroz rupu i zahtjeve dizajna.

Utjecaj prolaznog otvora u HDI PCB

U HDI PCB višeslojnoj ploči, međupovezanost između jednog sloja i drugog sloja mora biti povezana kroz rupe. Kada je frekvencija manja od 1 GHz, rupe mogu igrati dobru ulogu u povezivanju, a parazitni kapacitet i induktivitet se mogu zanemariti. Kada je frekvencija viša od 1 GHz, ne može se zanemariti učinak parazitskog učinka over-hole na integritet signala. U ovoj točki, prekomjerna rupa predstavlja diskontinuiranu točku prekida impedancije na putu prijenosa, što će dovesti do refleksije signala, kašnjenja, slabljenja i drugih problema s integritetom signala.

Kada se signal prenosi na drugi sloj kroz rupu, referentni sloj signalne linije također služi kao povratni put signala kroz rupu, a povratna struja će teći između referentnih slojeva kroz kapacitivno spajanje, uzrokujući zemaljske bombe i drugi problemi.

Vrsta prolazne rupe, Općenito, prolazna rupa se dijeli u tri kategorije: prolazna rupa, slijepa rupa i ukopana rupa.

Slijepa rupa: rupa koja se nalazi na gornjoj i donjoj površini tiskane pločice, ima određenu dubinu za spajanje između linije površine i donje unutarnje linije. Dubina rupe obično ne prelazi određeni omjer otvora.

Ukopana rupa: spojna rupa u unutarnjem sloju tiskane ploče koja ne izlazi na površinu tiskane ploče.

Prolazni otvor: ovaj otvor prolazi kroz cijelu tiskanu ploču i može se koristiti za unutarnje međusobno povezivanje ili kao otvor za montažu komponenti. Budući da je prolazni otvor u procesu lakše postići, trošak je niži, pa se općenito koriste tiskane ploče

Dizajn kroz rupu u PCB-u velike brzine

U dizajnu PCB-a velike brzine, naizgled jednostavna VIA rupa često će donijeti velike negativne učinke na dizajn sklopa. Kako bismo smanjili štetne učinke uzrokovane parazitskim učinkom perforacije, možemo pokušati:

(1) odaberite razumnu veličinu rupe. Za PCB dizajn s višeslojnom općom gustoćom, bolje je odabrati 0,25 mm/0,51 mm/0,91 mm (rupa za bušenje/podloga za zavarivanje/područje izolacije POWER) kroz rupu. Za neke visoke PCB gustoće također može koristiti 0,20 mm/0,46 mm/0,86 mm prolaznu rupu, također može isprobati neprolaznu rupu; Za napajanje ili rupu za uzemljenje može se uzeti u obzir upotreba veće veličine za smanjenje impedancije;

(2) što je veće POWER područje izolacije, to bolje. S obzirom na gustoću otvora na PCB-u, općenito je D1=D2+0,41;

(3) pokušajte ne mijenjati sloj signala na PCB-u, to jest pokušajte smanjiti rupu;

(4) upotreba tankog PCB-a pogoduje smanjenju dva parametra parazita kroz rupu;

(5) igla napajanja i uzemljenje trebaju biti blizu rupe. Što je kraći vod između rupe i igle, to bolje, jer će dovesti do povećanja induktiviteta. U isto vrijeme, napajanje i uzemljenje trebaju biti što deblji kako bi se smanjila impedancija;

(6) postavite nekoliko prolaza za uzemljenje u blizini otvora za prolaz sloja za razmjenu signala kako biste osigurali petlju kratke udaljenosti za signal.

Osim toga, duljina prolaznog otvora također je jedan od glavnih čimbenika koji utječu na induktivitet prolaznog otvora. Za gornji i donji prolazni otvor, duljina prolaznog otvora jednaka je debljini PCB-a. Zbog sve većeg broja PCB slojeva, debljina PCB-a često doseže više od 5 mm.

Međutim, u PCB dizajnu velike brzine, kako bi se smanjio problem uzrokovan rupom, duljina rupe općenito se kontrolira unutar 2,0 mm. Za duljinu rupe veću od 2,0 mm, kontinuitet impedancije rupe može se poboljšati do neke mjere opsega povećanjem promjera otvora. Kada je duljina otvora 1,0 mm i manje, optimalni otvor otvora je 0,20 mm ~ 0,30 mm.