Наскрізний дизайн друкованої плати HDI

У високошвидкісному дизайні друкованої плати часто використовується багатошарова друкована плата, а наскрізний отвір є важливим фактором у багатошаровій конструкції друкованої плати. Наскрізний отвір у друкованій платі в основному складається з трьох частин: отвір, зона зварювальної площадки навколо отвору та зона ізоляції шару POWER. Далі ми розглянемо проблему високошвидкісної друкованої плати через отвір і вимоги до конструкції.

Вплив наскрізного отвору в HDI PCB

У багатошаровій платі HDI PCB з’єднання між одним шаром і іншим шаром має бути з’єднане через отвори. Коли частота менше 1 ГГц, отвори можуть відігравати хорошу роль у з’єднанні, а паразитну ємність та індуктивність можна ігнорувати. Коли частота перевищує 1 ГГц, не можна ігнорувати вплив паразитного ефекту over-hole на цілісність сигналу. У цей момент вихідний отвір представляє точку розриву імпедансу на шляху передачі, що призведе до відбиття сигналу, затримки, ослаблення та інших проблем із цілісністю сигналу.

Коли сигнал передається на інший шар через отвір, опорний шар сигнальної лінії також служить зворотним шляхом сигналу через отвір, а зворотний струм буде протікати між опорними шарами через ємнісний зв’язок, викликаючи наземні бомби та інші проблеми.

Тип наскрізного отвору. Загалом наскрізний отвір поділяється на три категорії: наскрізний отвір, глухий отвір і глибокий отвір.

Глухий отвір: отвір, розташований на верхній і нижній поверхні друкованої плати, має певну глибину для з’єднання між лінією поверхні та внутрішньою лінією, що лежить під нею. Глибина отвору зазвичай не перевищує певного співвідношення діафрагми.

Закопаний отвір: з’єднувальний отвір у внутрішньому шарі друкованої плати, який не виходить на поверхню друкованої плати.

Наскрізний отвір: цей отвір проходить через всю друковану плату і може використовуватися для внутрішнього з’єднання або як монтажний отвір для компонентів. Оскільки наскрізний отвір у процесі легше досягти, вартість нижча, тому зазвичай використовуються друковані плати

Наскрізний отвір у високошвидкісній друкованій платі

У високошвидкісному дизайні друкованої плати, здавалося б, простий отвір VIA часто приносить серйозні негативні наслідки для конструкції схеми. Щоб зменшити несприятливі ефекти, спричинені паразитним ефектом перфорації, ми можемо зробити все можливе, щоб:

(1) виберіть розумний розмір отвору. Для конструкції друкованої плати з багатошаровою загальною щільністю краще вибрати наскрізний отвір 0,25 мм/0,51 мм/0,91 мм (свердлильний отвір/зварювальний майданчик/ізоляційна зона POWER). Для деяких високих Друкована плата щільності також може використовувати наскрізний отвір 0,20 мм/0,46 мм/0,86 мм, також можна спробувати ненаскрізний отвір; для джерела живлення або отвору заземлення можна використовувати більший розмір, щоб зменшити імпеданс;

(2) чим більше площа ізоляції POWER, тим краще. Враховуючи щільність наскрізних отворів на друкованій платі, це, як правило, D1=D2+0,41;

(3) намагайтеся не змінювати рівень сигналу на друкованій платі, тобто намагайтеся зменшити отвір;

(4) використання тонкої друкованої плати сприяє зменшенню двох паразитних параметрів через отвір;

(5) штифт джерела живлення та заземлення повинні бути близько до отвору. Чим коротший провід між отвором і штифтом, тим краще, оскільки вони призведуть до збільшення індуктивності. У той же час джерело живлення та заземлюючий провід повинні бути якомога товщі, щоб зменшити опір;

(6) розташуйте кілька заземлюючих проходів біля проходних отворів шару обміну сигналом, щоб забезпечити петлю для сигналу на короткій відстані.

Крім того, довжина наскрізного отвору також є одним із основних факторів, що впливають на індуктивність наскрізного отвору. Для верхнього та нижнього прохідного отвору довжина прохідного отвору дорівнює товщині друкованої плати. Через збільшення кількості шарів друкованої плати товщина друкованої плати часто досягає більше 5 мм.

Однак у високошвидкісному дизайні друкованої плати, щоб зменшити проблему, спричинену отвором, довжина отвору, як правило, контролюється в межах 2,0 мм. Для довжини отвору більше 2,0 мм безперервність імпедансу отвору може бути покращена до певної міри. збільшенням діаметра отвору. Якщо довжина наскрізного отвору становить 1,0 мм і менше, оптимальний наскрізний отвір становить 0,20 мм ~ 0,30 мм.