中文版     ENGLISH 
新闻中心
联系我们更多>>
深圳市百千成电子有限公司
地址:深圳市光明区公明街道办长圳村沙头巷工业区3B号
电话:86-0755-26788241
传真:86-0755-26788245
行业新闻新闻中心 > 行业新闻 > PCBA加工PCBAa过孔寄生特性注意要点    

PCBA加工PCBAa过孔寄生特性注意要点

点击数:1  发布日期:2015-12-14
  PCBA加工:在PCBA抄板行业中,在PCBA板钻孔的费用通常是PCBA制板的30%到40%的费用,而过孔是过孔(via)是多层PCBA的重要组成部分之一。简而言之就是,PCBA上的每一个孔都可以称之为过孔。
  PCBA加工过孔在传输线上表现为阻抗不连续的断点,会造成信号的反射。一般过孔的等效阻抗比传输线低12%左右,比如50欧姆的传输线在经过过孔时阻抗会减小6欧 姆(具体和过孔的尺寸,板厚也有关,不是绝对减小)。PCBA加工但过孔因为阻抗不连续而造成的反射其实是微乎其微的,其反射系数仅为: (44-50)/(44+50)=0.06,过孔产生的问题更多的集中于寄生电容和电感的影响。
  过孔本身存在着寄生的杂散电容,如果已知过孔在铺地层上的阻焊区直径为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCBA板的厚度为T,板基材介电常数为ε,则过孔的 寄生电容大小近似于:C=1.41ε过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间,降低了电路的速度。举例来说,对于一块厚度为 50Mil的PCBA板,如果使用的过孔焊盘直径为20Mil(钻孔直径为10Mils),阻焊区直径为40Mil,PCBA加工则我们可以通过上面的公式近似算出过孔 的寄生电容大致是:
  这部分电容引起的上升时间变化量大致为:
  从这些数值可以看出,尽管单个过孔的寄生电容引起的上升延变缓的效用不是很明显,但是如果走线中多次使用过孔进行层间的切换,就会用到多个过孔,设计时就要慎重考虑。PCBA加工实际设计中可以通过增大过孔和铺铜区的距离(Anti-pad)或者减小焊盘的直径来减小寄生电容。
  过孔存在寄生电容的同时也存在着寄生电感,在高速数字电路的设计中,过孔的寄生电感带来的危害往往大于寄生电容的影响。它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献,减弱整个电源系统的滤波效用。我们可以用下面的经验公式来简单地计算一个过孔近似的寄生电感:
  其中L指过孔的电感,h是过孔的长度,d是中心钻孔的直径。从式中可以看出,过孔的直径对电感的影响较小,而对电感影响最大的是过孔的长度。仍然采用上面的例子,可以计算出过孔的电感为:
  如果信号的上升时间是1ns,那么其等效阻抗大小为:XL=πL/T10-90=3.19Ω。这样的阻抗在有高频电流的通过已经不能够被忽略,PCBA加工特别要注意,旁路电容在连接电源层和地层的时候需要通过两个过孔,这样过孔的寄生电感就会成倍增加。
  通过上面对过孔寄生特性的分析,我们可以看到,在高速PCBA设计中,看似简单的过孔往往也会给电路的设计带来很大的负面效应。为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响,PCBA加工在设计中可以尽量做到:
  .从成本和信号质量两方面考虑,选择合理尺寸的过孔大小。必要时可以考虑使用不同尺寸的过孔,比如对于电源或地线的过孔,可以考虑使用较大尺寸,以减小阻抗,而对于信号走线,则可以使用较小的过孔。当然随着过孔尺寸减小,相应的成本也会增加。
  .上面讨论的两个公式可以得出,使用较薄的PCBA板有利于减小过孔的两种寄生参数。
  .PCBA板上的信号走线尽量不换层,也就是说尽量不要使用不必要的过孔。
  .电源和地的管脚要就近打过孔,过孔和管脚之间的引线越短越好。可以考虑并联打多个过孔,以减少等效电感。
  .在信号换层的过孔附近放置一些接地的过孔,以便为信号提供最近的回路。甚至可以在PCBA板上放置一些多余的接地过孔。
  .对于密度较高的高速PCBA板,可以考虑使用微型过孔。
  PCBA抄板是一种反向研究,跟PCBA设计一样存在以上问题,我们将其陈列出来,只是抛砖引玉。
更多关于PCBA加工表面图层资讯请关注http://www.smt-pcba.com.cn/
PCBA加工厂|SMT贴片加工厂||SMT加工|贴片加工|SMT贴片加工|DIP加工|插件加工|DIP插件加工|后焊加工|组装测试加工|电路板加工|PCBA加工|电子产品加工|OEM(代工代料)加工|ODM研发设计加工|PCBA来料加工|电子包工包料|深圳PCBA加工|中国EMS代工厂|无铅贴片,无铅插件加工|电子产品开发设计及制造|单片机开发