Конструкция печатной платы HDI со сквозными отверстиями

При проектировании высокоскоростных печатных плат часто используются многослойные печатные платы, а сквозное отверстие является важным фактором при проектировании многослойных печатных плат. Сквозное отверстие в печатной плате в основном состоит из трех частей: отверстия, области сварочной площадки вокруг отверстия и области изоляции POWER-слоя. Далее мы разберемся в высокоскоростной печатной плате через проблему отверстий и требования к дизайну.

Влияние сквозного отверстия в печатной плате HDI

В многослойной плате HDI PCB соединение между одним слоем и другим слоем должно быть соединено через отверстия. Когда частота меньше 1 ГГц, дырки могут играть хорошую роль в соединении, а паразитную емкость и индуктивность можно игнорировать. При частоте выше 1 ГГц нельзя игнорировать влияние паразитного влияния перекрытия на целостность сигнала. В этот момент отверстие над отверстием представляет собой прерывистую точку излома импеданса на пути передачи, что приведет к отражению сигнала, задержке, затуханию и другим проблемам целостности сигнала.

Когда сигнал передается на другой слой через отверстие, опорный слой сигнальной линии также служит обратным путем сигнала через отверстие, и обратный ток будет течь между опорными слоями посредством емкостной связи, вызывая наземные бомбы и другие проблемы.

Тип отверстия. Как правило, сквозное отверстие делится на три категории: сквозное отверстие, глухое отверстие и заглубленное отверстие.

Слепое отверстие: отверстие, расположенное на верхней и нижней поверхности печатной платы, имеющее определенную глубину для соединения поверхностной линии с нижележащей внутренней линией. Глубина отверстия обычно не превышает определенного соотношения отверстия.

Скрытое отверстие: соединительное отверстие во внутреннем слое печатной платы, которое не доходит до поверхности платы.

Сквозное отверстие: это отверстие проходит через всю печатную плату и может использоваться для внутренних соединений или в качестве монтажного отверстия для компонентов. Поскольку сквозное отверстие в процессе легче получить, стоимость ниже, поэтому обычно используются печатные платы.

Конструкция сквозных отверстий в высокоскоростной печатной плате

При проектировании высокоскоростных печатных плат кажущееся простым отверстие VIA часто приводит к серьезным негативным последствиям для конструкции схемы. Чтобы уменьшить неблагоприятные последствия, вызванные паразитным эффектом перфорации, мы можем сделать все возможное, чтобы:

(1) выберите разумный размер отверстия. Для конструкции печатной платы с многослойной общей плотностью лучше выбрать сквозное отверстие 0,25 мм/0,51 мм/0,91 мм (сверлильное отверстие/сварочная площадка/зона изоляции POWER). Для некоторых высокопроизводительных отверстий Печатная плата плотности также может использовать сквозное отверстие 0,20 мм/0,46 мм/0,86 мм, также можно попробовать несквозное отверстие; для источника питания или отверстия для заземляющего провода можно использовать больший размер, чтобы уменьшить сопротивление;

(2) чем больше площадь изоляции ПИТАНИЯ, тем лучше. Учитывая плотность сквозных отверстий на печатной плате, она обычно равна D1=D2+0,41;

(3) старайтесь не менять слой сигнала на печатной плате, то есть старайтесь уменьшить отверстие;

(4) использование тонкой печатной платы способствует уменьшению двух паразитных параметров через отверстие;

(5) контакт источника питания и заземления должны быть близко к отверстию. Чем короче провод между отверстием и штырем, тем лучше, поскольку они приведут к увеличению индуктивности. В то же время провод источника питания и заземления должен быть как можно более толстым, чтобы уменьшить сопротивление;

(6) разместить несколько заземляющих проходов рядом с проходными отверстиями слоя обмена сигналами, чтобы обеспечить петлю для сигнала на коротком расстоянии.

Кроме того, длина сквозного отверстия также является одним из основных факторов, влияющих на индуктивность сквозного отверстия. Для верхнего и нижнего проходного отверстия длина проходного отверстия равна толщине печатной платы. Из-за увеличения количества слоев печатной платы толщина печатной платы часто достигает более 5 мм.

Однако при проектировании высокоскоростных печатных плат, чтобы уменьшить проблемы, вызванные отверстием, длина отверстия обычно контролируется в пределах 2,0 мм. Для длины отверстия более 2,0 мм непрерывность импеданса отверстия может быть улучшена до некоторой степени. Увеличение диаметра отверстия. Когда длина сквозного отверстия составляет 1,0 мм и меньше, оптимальная апертура сквозного отверстия составляет 0,20–0,30 мм.