你得踏入硬件才能讀懂過孔的心酸

時間：2021-09-24 16:21:42

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[導(dǎo)讀]注|?文末留言有福利做硬件的朋友都知道，PCB過孔的設(shè)計其實很有講究，今天為大家分享PCB中過孔的技術(shù)知識。在高速PCB設(shè)計中，往往需要采用多層PCB，而過孔是多層PCB設(shè)計中的一個重要因素。PCB中的過孔主要由孔、孔周圍的焊盤區(qū)、POWER層隔離區(qū)三部分組成。01高速PCB中過...

注 |?文末留言有福利

做硬件的朋友都知道，PCB過孔的設(shè)計其實很有講究，今天為大家分享PCB中過孔的技術(shù)知識。
在高速PCB設(shè)計中，往往需要采用多層PCB，而過孔是多層PCB設(shè)計中的一個重要因素。

PCB中的過孔主要由孔、孔周圍的焊盤區(qū)、POWER層隔離區(qū)三部分組成。

01高速PCB中過孔的影響高速PCB多層板中，信號從某層互連線傳輸?shù)搅硪粚踊ミB線就需要通過過孔來實現(xiàn)連接，在頻率低于1GHz時，過孔能起到一個很好的連接作用，其寄生電容、電感可以忽略。當(dāng)頻率高于1GHz后，過孔的寄生效應(yīng)對信號完整性的影響就不能忽略，此時過孔在傳輸路徑上表現(xiàn)為阻抗不連續(xù)的斷點，會產(chǎn)生信號的反射、延時、衰減等信號完整性問題。當(dāng)信號通過過孔傳輸至另外一層時，信號線的參考層同時也作為過孔信號的返回路徑，并且返回電流會通過電容耦合在參考層間流動，并引起地彈等問題。02過孔的類型過孔一般又分為三類：通孔、盲孔和埋孔。盲孔：是指位于印刷線路板的頂層和底層表面，具有一定深度，用于表層線路和下面的內(nèi)層線路的連接，孔的深度與孔徑通常不超過一定的比率。
埋孔：是指位于印刷線路板內(nèi)層的連接孔，它不會延伸到線路板的表面。
通孔：這種孔穿過整個線路板，可用于實現(xiàn)內(nèi)部互連或作為元件的安裝定位孔，由于通孔在工藝上更易于實現(xiàn)且成本比較低，所以一般印制電路板均使用。03高速PCB中的過孔設(shè)計在高速PCB設(shè)計中，看似簡單的過孔，往往也會給電路的設(shè)計帶來很大的負(fù)面效應(yīng)，為了減小過孔的寄生效應(yīng)帶來的不利影響，在設(shè)計中可以盡量做到：

選擇合理的過孔尺寸，對于多層一般密度的PCB設(shè)計來說，選用0.25mm/0.51mm/0.91mm（鉆孔/焊盤/POWER隔離區(qū)）的過孔較好。
對于一些高密度的PCB，可以使用0.20mm/0.46mm/0.86mm的過孔，也可以嘗試非穿導(dǎo)孔。
對于電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸，以減小阻抗。
POWER隔離區(qū)越大越好，考慮PCB上的過孔密度，一般為D1=D2 0.41。
PCB上的信號走線盡量不換層，也就是說盡量減少過孔。
使用較薄的PCB有利于減小過孔的兩種寄生參數(shù)。
電源和地的管腳要就近過孔，過孔和管腳之間的引線越短越好，因為它們會導(dǎo)致電感的增加，同時電源和地的引線要盡可能粗，以減少阻抗。
在信號換層的過孔附近放置一些接地過孔，以便為信號提供短距離回路。

此外，過孔長度也是影響過孔電感的主要因素之一，用于頂、底層導(dǎo)通的過孔，過孔長度等于PCB厚度，由于PCB層數(shù)的不斷增加，PCB厚度常常會達(dá)到5mm以上。
然而，高速PCB設(shè)計時，為減小過孔帶來的問題，過孔長度一般控制在2.0mm以內(nèi)。對于過孔長度大于2.0mm的過孔，通過增加過孔孔徑，可在一定程度上提高過孔阻抗連續(xù)性，當(dāng)過孔長度為1.0mm及以下時，最佳過孔孔徑為0.20mm~0.30mm。# 留言區(qū)福利 #

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