Design prin orificiu PCB HDI
În proiectarea PCB de mare viteză, PCB-ul multistrat este adesea folosit, iar orificiul traversant este un factor important în proiectarea PCB-ului cu mai multe straturi. Orificiul de trecere din PCB este compus în principal din trei părți: gaură, zona de sudură din jurul găurii și zona de izolare a stratului POWER. În continuare, vom înțelege PCB-ul de mare viteză prin problema găurii și cerințele de proiectare.
Influența găurii de trecere în PCB HDI
În placa multistrat PCB HDI, interconectarea dintre un strat și un alt strat trebuie conectată prin găuri. Când frecvența este mai mică de 1 GHz, găurile pot juca un rol bun în conexiune, iar capacitatea și inductanța parazite pot fi ignorate. Când frecvența este mai mare de 1 GHz, efectul efectului parazit al supragăurii asupra integrității semnalului nu poate fi ignorat. În acest moment, supragătura prezintă un punct de întrerupere a impedanței discontinue pe calea de transmisie, care va duce la reflectarea semnalului, întârzierea, atenuarea și alte probleme de integritate a semnalului.
Când semnalul este transmis către un alt strat prin gaură, stratul de referință al liniei de semnal servește și ca cale de întoarcere a semnalului prin gaură, iar curentul de întoarcere va curge între straturile de referință prin cuplare capacitivă, provocând bombe la sol și alte probleme.
Tipul de gaură, în general, gaura de trecere este împărțită în trei categorii: gaură de trecere, gaură oarbă și gaură îngropată.
Orificiu oarbă: o gaură situată la suprafața superioară și inferioară a unei plăci de circuit imprimat, având o anumită adâncime pentru conectarea între linia de suprafață și linia interioară subiacentă. Adâncimea găurii de obicei nu depășește un anumit raport al deschiderii.
Orificiu îngropat: un orificiu de conectare în stratul interior al plăcii de circuit imprimat care nu se extinde până la suprafața plăcii de circuit.
Orificiu traversant: acest orificiu trece prin întreaga placă de circuit și poate fi folosit pentru interconectarea internă sau ca orificiu de amplasare a componentelor. Deoarece orificiul de trecere din proces este mai ușor de realizat, costul este mai mic, astfel încât în general se folosesc plăci de circuite imprimate
Design prin orificiu în PCB de mare viteză
În proiectarea PCB de mare viteză, gaura VIA aparent simplă va aduce adesea efecte negative mari asupra designului circuitului. Pentru a reduce efectele adverse cauzate de efectul parazit al perforației, putem face tot posibilul să:
(1) selectați o dimensiune rezonabilă a găurii. Pentru designul PCB cu densitate generală multistrat, este mai bine să alegeți 0,25 mm/0,51 mm/0,91 mm (găuri de găurire/placă de sudură/zonă de izolare POWER) prin gaură. Pentru unele înalte PCB de densitate poate folosi, de asemenea, 0,20 mm/0,46 mm/0,86 mm orificiu traversant, poate încerca, de asemenea, orificiu non-traversant; Pentru alimentarea cu energie sau gaura firului de împământare poate fi considerată utilizarea unei dimensiuni mai mari pentru a reduce impedanța;
(2) cu cât este mai mare zona de izolare POWER, cu atât mai bine. Luând în considerare densitatea orificiului traversant de pe PCB, aceasta este în general D1=D2+0,41;
(3) încercați să nu schimbați stratul semnalului de pe PCB, adică încercați să reduceți gaura;
(4) utilizarea PCB subțire conduce la reducerea celor doi parametri paraziți prin gaură;
(5) pinul sursei de alimentare și pământul trebuie să fie aproape de orificiu. Cu cât cablul dintre orificiu și știft este mai scurt, cu atât mai bine, deoarece vor duce la creșterea inductanței. În același timp, sursa de alimentare și cablul de masă ar trebui să fie cât mai groase posibil pentru a reduce impedanța;
(6) plasați câteva treceri de împământare în apropierea găurilor de trecere ale stratului de schimb de semnal pentru a oferi o buclă la distanță scurtă pentru semnal.
În plus, lungimea găurii de trecere este, de asemenea, unul dintre principalii factori care afectează inductanța găurii de trecere. Pentru găurile de trecere de sus și de jos, lungimea găurii de trecere este egală cu grosimea PCB-ului. Datorită numărului tot mai mare de straturi de PCB, grosimea PCB ajunge adesea la mai mult de 5 mm.
Cu toate acestea, în proiectarea PCB de mare viteză, pentru a reduce problema cauzată de gaură, lungimea găurii este în general controlată cu 2,0 mm. Pentru lungimea găurii mai mare de 2,0 mm, continuitatea impedanței găurii poate fi îmbunătățită la unele măsura prin creșterea diametrului găurii. Când lungimea găurii este de 1,0 mm și mai jos, deschiderea optimă a găurii este de 0,20 mm ~ 0,30 mm.