广告

PCB生产中的过孔和背钻有哪些技术?

2019-12-02 阅读:
PCB生产中的过孔和背钻有哪些技术?
做硬件的朋友都知道,PCB过孔的设计其实很有讲究,今天为大家分享PCB中过孔和背钻的技术知识。

做硬件的朋友都知道,PCB过孔的设计其实很有讲究,今天为大家分享PCB中过孔和背钻的技术知识。KHFednc

一、高速PCB中的过孔设计

在高速PCB设计中,往往需要采用多层PCB,而过孔是多层PCB 设计中的一个重要因素。KHFednc

PCB中的过孔主要由孔、孔周围的焊盘区、POWER 层隔离区三部分组成。KHFednc

1.高速PCB中过孔的影响KHFednc

高速PCB多层板中,信号从某层互连线传输到另一层互连线就需要通过过孔来实现连接,在频率低于1GHz时,过孔能起到一个很好的连接作用,其寄生电容、电感可以忽略。KHFednc

当频率高于1 GHz后,过孔的寄生效应对信号完整性的影响就不能忽略,此时过孔在传输路径上表现为阻抗不连续的断点,会产生信号的反射、延时、衰减等信号完整性问题。KHFednc

当信号通过过孔传输至另外一层时,信号线的参考层同时也作为过孔信号的返回路径,并且返回电流会通过电容耦合在参考层间流动,并引起地弹等问题。KHFednc

2.过孔的类型KHFednc

过孔一般又分为三类:通孔、盲孔和埋孔。KHFednc

029ednc20191128.jpgKHFednc

  • 盲孔:KHFednc

    指位于印刷线路板的顶层和底层表面,具有一定深度,用于表层线路和下面的内层线路的连接,孔的深度与孔径通常不超过一定的比率。KHFednc

  • 埋孔:KHFednc

    指位于印刷线路板内层的连接孔,它不会延伸到线路板的表面。KHFednc

  • 通孔:KHFednc

    这种孔穿过整个线路板,可用于实现内部互连或作为元件的安装定位孔。KHFednc

    由于通孔在工艺上更易于实现,成本较低,所以一般印制电路板均使用。KHFednc

3.高速PCB中的过孔设计KHFednc

在高速PCB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,在设计中可以尽量做到:KHFednc

  1. 选择合理的过孔尺寸。对于多层一般密度的PCB设计来说,选用0.25mm/0.51mm/0.91mm(钻孔/ 焊盘/ POWER 隔离区)的过孔较好;对于一些高密度的PCB 也可以使用0.20mm/0.46mm/0.86mm 的过孔,也可以尝试非穿导孔;对于电源或地线的过孔则可以考虑使用较大尺寸,以减小阻抗;
  2. POWER隔离区越大越好,考虑PCB 上的过孔密度,一般为D1=D2+0.41;
  3. PCB 上的信号走线尽量不换层,也就是说尽量减少过孔;
  4. 使用较薄的PCB有利于减小过孔的两种寄生参数;
  5. 电源和地的管脚要就近过孔,过孔和管脚之间的引线越短越好,因为它们会导致电感的增加。同时电源和地的引线要尽可能粗,以减少阻抗;
  6. 在信号换层的过孔附近放置一些接地过孔,以便为信号提供短距离回路。

此外,过孔长度也是影响过孔电感的主要因素之一。对用于顶、底层导通的过孔,过孔长度等于PCB厚度,由于PCB层数的不断增加,PCB厚度常常会达到5 mm以上。然而,高速PCB设计时,为减小过孔带来的问题,过孔长度一般控制在2.0mm以内。对于过孔长度大于2.0 mm过孔,通过增加过孔孔径,可在一定程度上提高过孔阻抗连续性。当过孔长度为1.0 mm及以下时,最佳过孔孔径为0.20 mm - 0.30 mm。KHFednc

二、PCB生产中的背钻工艺

1.什么PCB背钻?KHFednc

背钻其实就是孔深钻比较特殊的一种,在多层板的制作中,例如12层板的制作,我们需要将第1层连到第9层,通常我们钻出通孔(一次钻),然后沉铜。这样第1层直接连到第12层,实际我们只需要第1层连到第9层,第10到第12层由于没有线路相连,像一个柱子。KHFednc

030ednc20191128.jpgKHFednc

这个柱子影响信号的通路,在通讯信号中会引起信号完整性问题。所以将这个多余的柱子(业内叫STUB)从反面钻掉(二次钻)。所以叫背钻,但是一般也不会钻那么干净,因为后续工序会电解掉一点铜,且钻尖本身也是尖的。所以PCB厂家会留下一小点,这个留下的STUB的长度叫B值,一般在50-150UM范围为好。KHFednc

本文为EDN电子技术设计 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • 我的同事是如何用示波器查出继电器板子故障的? 当其中一个人用示波器探头探测晶体管和二极管时,他注意到,在用示波器探测二极管的PCB走线时,如果施加的力大一些,故障就会出现。
  • 我是如何查出芯片故障,修好1万美元的电路板? 每块电路板的价格大约1万美元,老板不希望它们就此报废,于是我们接到任务,要查出故障根源。原来是多路复用器芯片54ALS157出了问题,当开关打开或者关闭时,它不应该产生毛刺(Glitch)......
  • 财政部等3部门发布芯片关税新政,这些集成电路企业免征 中华人民共和国财政部官网更新了一则《财政部 海关总署 税务总局关于支持集成电路产业和软件产业发展进口税收政策的通知》,通知中针对集成电路行业的五种情形进行免征进口关税,集成电路生产企业的线宽标准由2015年的0.5微米(500纳米)提高到65纳米。
  • 菜鸟遭遇棘手问题,上司却用一个电阻就解决了! 这是一篇EDN的老文章,作者叙述了他第一份工作时的状况,当他用一个理论正确,但相对复杂的电路解决问题时,他的上司却轻松、简单地用了一个电阻就一切“大事化小,小事化无”。让作者深刻的体会到,作为一个开发工程师须时时牢记“KISS原则”,否则会傻傻地做了很多白工…
  • 从月入1.5万到年薪201万,芯片行业什么职位更有“钱途” 作为“高精尖”产业,芯片人才的薪资一直是大家关注的焦点,那么在芯片行业如此庞大的产业链中,从EDA到设计,从材料到制造,再到封装测试及应用,哪些职位更有“钱途”呢?
  • 在突破中崛起的中国半导体行业盛会-2021中国IC领袖峰 近年来,受外因影响和内因推动,中国Fabless公司数量、上市公司数量、以及新兴的EDA、IP企业等数量急剧增加。为鼓励和支持本土半导体产业链的快速和有序发展,今年举办的中国IC领袖峰会进行了全面升级。除规模比往年扩大之外,同期还举办了SoC设计论坛,首度公布和解读了‘中国Fabless100家公司排行榜’,同场发布了IC设计工程师和企业高管调查报告,并结合新型线上虚拟展会以及线下30+家展台,向参会者及线上用户展示了最新技术及产品。
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了