Dizajn cez otvory HDI PCB
Pri vysokorýchlostnom dizajne PCB sa často používa viacvrstvová PCB a dôležitým faktorom pri návrhu viacvrstvovej dosky plošných spojov je priechodný otvor. Priechodný otvor v DPS sa skladá hlavne z troch častí: otvoru, oblasti zvárania okolo otvoru a oblasti izolácie vrstvy POWER. Ďalej pochopíme vysokorýchlostnú dosku plošných spojov cez problém s otvormi a požiadavky na dizajn.
Vplyv priechodného otvoru v DPS HDI
Vo viacvrstvovej doske HDI PCB musí byť prepojenie medzi jednou vrstvou a ďalšou vrstvou spojené cez otvory. Keď je frekvencia nižšia ako 1 GHz, otvory môžu hrať dobrú úlohu v spojení a parazitná kapacita a indukčnosť môžu byť ignorované. Keď je frekvencia vyššia ako 1 GHz, nemožno ignorovať vplyv parazitného účinku prekrytia na integritu signálu. V tomto bode diera predstavuje nespojitý bod zlomu impedancie na prenosovej ceste, čo povedie k odrazu signálu, oneskoreniu, útlmu a iným problémom s integritou signálu.
Keď sa signál prenáša do inej vrstvy cez otvor, referenčná vrstva signálneho vedenia slúži aj ako spätná cesta signálu cez otvor a spätný prúd bude tiecť medzi referenčnými vrstvami cez kapacitnú väzbu, čo spôsobí pozemné bomby a iné problémy.
Typ priechodného otvoru, Vo všeobecnosti je priechodný otvor rozdelený do troch kategórií: priechodný otvor, slepý otvor a zakopaný otvor.
Slepý otvor: otvor umiestnený na hornom a spodnom povrchu dosky s plošnými spojmi, ktorý má určitú hĺbku na spojenie medzi povrchovou čiarou a spodnou vnútornou čiarou. Hĺbka otvoru zvyčajne nepresahuje určitý pomer otvoru.
Zasypaný otvor: spojovací otvor vo vnútornej vrstve dosky plošných spojov, ktorý nezasahuje až po povrch dosky plošných spojov.
Priechodný otvor: tento otvor prechádza celou doskou plošných spojov a možno ho použiť na vnútorné prepojenie alebo ako montážny otvor na umiestnenie komponentov. Pretože je ľahšie dosiahnuť priechodný otvor v procese, náklady sú nižšie, preto sa vo všeobecnosti používajú dosky s plošnými spojmi
Dizajn cez otvor vo vysokorýchlostnej doske plošných spojov
Vo vysokorýchlostnom dizajne PCB zdanlivo jednoduchý otvor VIA často prinesie veľké negatívne účinky na návrh obvodu. Aby sme znížili nepriaznivé účinky spôsobené parazitným efektom perforácie, môžeme sa pokúsiť čo najlepšie:
(1) vyberte primeranú veľkosť otvoru. Pre dizajn PCB s viacvrstvovou všeobecnou hustotou je lepšie zvoliť 0,25 mm/0,51 mm/0,91 mm (vyvŕtaný otvor/zváracia podložka/izolačná oblasť POWER) cez otvor. hustota PCB môže tiež použiť 0,20 mm / 0,46 mm / 0,86 mm priechodný otvor, môžete tiež vyskúšať neprechodný otvor;pre napájanie alebo uzemňovací otvor možno zvážiť použitie väčšej veľkosti na zníženie impedancie;
(2) čím väčšia je oblasť izolácie POWER, tým lepšie. Vzhľadom na hustotu priechodných otvorov na DPS je všeobecne D1=D2+0,41;
(3) snažte sa nemeniť vrstvu signálu na doske plošných spojov, to znamená, snažte sa zmenšiť dieru;
(4) použitie tenkej dosky plošných spojov vedie k zníženiu dvoch parazitných parametrov cez otvor;
(5) kolík napájacieho zdroja a zem by mali byť blízko otvoru. Čím kratší je vodič medzi otvorom a kolíkom, tým lepšie, pretože povedú k zvýšeniu indukčnosti. Súčasne by napájací a zemný vodič mali byť čo najhrubšie, aby sa znížila impedancia;
(6) umiestnite niekoľko uzemňovacích priechodov do blízkosti priechodných otvorov vrstvy na výmenu signálu, aby sa zabezpečila slučka na krátku vzdialenosť pre signál.
Okrem toho je dĺžka priechodného otvoru tiež jedným z hlavných faktorov ovplyvňujúcich indukčnosť priechodného otvoru. Pre horný a spodný priechodný otvor sa dĺžka priechodného otvoru rovná hrúbke PCB. Vzhľadom na rastúci počet vrstiev DPS dosahuje hrúbka DPS často viac ako 5 mm.
Avšak vo vysokorýchlostnom dizajne PCB, aby sa obmedzil problém spôsobený otvorom, je dĺžka otvoru vo všeobecnosti riadená v rozmedzí 2,0 mm. Pre dĺžku otvoru väčšiu ako 2,0 mm možno kontinuitu impedancie otvoru zlepšiť na niektoré Ak je dĺžka priechodného otvoru 1,0 mm a menej, optimálny priechodný otvor je 0,20 mm ~ 0,30 mm.