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PCB设计中的过孔

PCB设计中的过孔
PCB设计中的过孔

一.过孔的承载电流

PCB上的传输线铜箔,其厚度一般为1.2mil(30um)左右,而过孔内的铜箔厚度,一般都大于2mil,所以展开看,铜箔厚度大于传输线。

而传输线打过孔时,传输线宽度一定会小于过孔直径,所以过孔的铜箔宽度也会显著的大于传输线宽度。对传输线铜箔而言,厚度为35um时,20mil线宽可通过电流是1.35A。

因此,对于信号过孔,承载电流能力的瓶颈不在过孔上面,而是在传输线上面。

对于电源过孔,一般的经验是1A对应一个过孔(Via10,Via12),如果以更安全的角度来看,一个(Via10,Via12)的过孔通过电流600mA是绝对安全的,一个(Via20)的过孔通过电流1A是绝对安全的。

二.过孔的寄生电容

过孔本身存在着对地的寄生电容,如果已知过孔在铺地层上的隔离孔直径为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为H,板基材介电常数为ε,则:

过孔的寄生电容大小公式为:(近似)

C=1.41εHD1/(D2-D1)

其中参数的单位是(H:inch, D1/D2:inch, 计算结果单位pF)

寄生电容引起的信号上升时间变量值公式:

T(10%-90%) =2.2C(Z0/2)

计算结果为ps.

从计算公式可以看出:过孔的寄生电容与过孔内径无关,与板厚成正比,与过孔外径成正比。也就是说,过孔外径越大,寄生电容越大;板厚越大,寄生电容越大;与地层的绝缘距离设的越大,寄生电容越小。

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PCB板,如果使用内径为10mil,焊盘直径为20mil的过孔,焊盘与地铺铜区的距离为32mil,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:

C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF,这部分电容引起的上升时间变化量为:T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps 。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,设计者还是要慎重考虑的。

表2.1 典型过孔的寄生电容

三.过孔的寄生电感

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。我们可以用下面的公式来简单地计算一个过孔近似的寄生电感:

L=5.08H[ln(4H/d)+1]

其中L指过孔的电感(单位nH),H是过孔的长度(对通孔就是板的厚度,单位inch),d是中心钻孔的直径(即过孔的内径,单位inch)。

从计算公式可以看出: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。过孔长度越大,寄生电感越大;过孔内径越小,寄生电感越大。

表3.1 典型过孔的寄生电感

如果信号的上升时间是1ns,那么其等效阻抗大小为:XL=πL/T(10-90)=3.19Ω。这样的阻抗在有高频电流的通过已经不能够被忽略。

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。

板厚减小,过孔的寄生电容、寄生电感都会近似成比例减小。

过孔内/外径越小,寄生电容越小,但寄生电感会略微增加。因此,对于高速信号,应该选用小过孔。但孔尺寸的减小同时带来了成本的增加,而且过孔的尺寸不可能无限制的减小,它受到钻孔(drill)和电镀(plating)等工艺技术的限制:孔越小,钻孔加工工艺越难,需花费的时间越长,也越容易偏离中心位臵;且当孔的深度超过钻孔直径的6倍时,就无法保证孔壁能均匀镀铜。比如,现在正常的一块6层PCB板的厚度(通孔深度)为50Mil左右,所以一般PCB厂家能提供的钻孔直径最小只能达到8Mil。建议普通设计中过孔不能小于8mil/18mil,通常可以选用12mil/20mil。

C=1.41εHD1/(D2-D1) pF, L=5.08H[ln(4H/d)+1] nH.

四.过孔对高速信号的影响

寄生电容的影响

寄生电感的影响

过孔引起的Stub问题

过孔本身长度引起的走线长度变化

信号换层而带来的传输速度不同问题

五、PCB设计中推荐使用的过孔参数

过孔可以分为有内径,外径,热焊盘,反焊盘,阻焊开窗等五个重要数据。过孔是先按照外径转孔,然后在里面电镀形成一个空心柱状,即为内径。

热焊盘是用于设臵当它穿透铜皮(同一网络,是穿透铜皮,而不是连接导线)时,如何与铜皮相连。

反焊盘是用于设臵当它穿透铜皮(不是一个网络)时,铜皮如何避让。

阻焊开窗,是设臵过孔在板上时是否裸露,以及裸露的尺寸。

PADS中设置

在PADS中,推荐的VIA设臵是带有Layer25的数据的,它其实是用于出负片的。出负片时,一定要把这些孔器件的Layer25加上,否则就没有安全间距了。负片的设臵,可能还需要仔细的研究一下。

PADS中,如果在VIA/焊盘中设臵了Pad/Thermal/Anti-Pad,则按照设臵的来进行。如果没有设臵,则按照安全间距/铺铜设臵来进行。Anti-Pad设臵以后,正片铺铜时,会按照这个参数进行避让。Thermal设臵以后,则在铺铜层会调用这个设臵。在非铺铜层时,还是会调用Pad的设臵。Thermal有内径与外径,内径应该至少大于Via的内径,如果Thermal的外径设臵小于了Via的外径,则是全连接(Cover)。

这里着重有几点:

1.专为高速信号设计的过孔,Via_10G,是需要与任何铜皮都保持比较大的

安全间距的。在Inner层,可以通过设臵该Via的Anti-Pad来达到目的。

一般设臵为40mil。因为这种过孔专用于高速信号,所以,它几乎不会与铜皮互联,故Thermal方面可以不设臵(采用Pads安全规则)。

2.专为安规设计的过孔,Via_SAFE,是需要与任何铜皮都保持很大的安全

间距的。反焊盘一般设臵为70mil或更大。Via_POE,反焊盘一般设臵为130mil(POE噪声大)。这种过孔可能与铜皮互联,也可能不互联。

3.专为高密度BGA芯片设计的过孔,Via_BGA,是需要与铜皮保持良好的

连接的。所以对于BGA的电源/地过孔,应该采用全连接。所以这种过

孔的Thermal方面的数据,应该是全连接(Cover)。

4.下表是从网络上拷贝的某人的过孔设臵。

表5-1:内径为8mil的过孔

表5-2:内径为10mil的过孔

表5-3:内径为12mil的过孔

表5-4:内径为14mil的过孔

表5-5:内径为16mil的过孔

表5-6:内径为18mil的过孔

表5-7:内径为20mil的过孔

表5-8:内径为24mil的过孔

表5-9:内径为40mil的过孔

补充说明:

1. 选用过孔时,注意单板的板厚/孔径比值,现在工艺水平最大为1

2.5,常规

不能大于8。

2. 以上所有数据,图形为圆形,单位为mil

3. 规则焊盘一项数据中,如果只有一个数据,是通孔焊盘数据。如果包含两个

数据,则括号内数据是内层焊盘数据。

4. 有安规要求的单板,使用安规专用过孔,即:VIA*-SAFE

六.PCB设计中采用的过孔说明

过孔的可制造性

考虑到PCB的可制造性,过孔内径最小为8mil,10mil。

对于BGA芯片,综合考虑安全间距/线宽/过孔/铺铜等问题,采用如下设臵,此设臵经过了很长时间的设计与计算,勿改动。

0.5mm Pitch 的BGA:焊盘直径大小0.24mm,安全间距3mil,线宽4mil,

过孔6/12mil,必须使用盲埋孔,无法铺铜。

0.65mm Pitch 的BGA:焊盘直径大小0.35mm,安全间距3.5mil,线宽4mil,

过孔8/14/20mil,无法正片铺铜。

0.80mm Pitch 的BGA:焊盘直径大小0.4mm,安全间距5mil,线宽5mil,

过孔8/16/22mil,无法铺铜正片铺铜。

1.00mm Pitch 的BGA:焊盘直径大小0.55mm(最大可到0.6mm),安全

间距5mil,线宽5mil,过孔10/18/25mil,可全面积良好铺铜。

1.27mm Pitch 的BGA:焊盘直径大小0.78mm(最大可以到0.80mm),安

全间距6mil,线宽6mil,过孔10/20/28mil,可全面积良好铺铜。

特殊过孔设计

参考网络上一些良好的过孔设计,综合考虑自己的设置,有如下过孔设置:

如果最严格器件为0.8mm Pitch的BGA,则采用的过孔:

表6-1:内径为8mil的过孔

如果最严格的器件是1.0mm Pitch的BGA,则采用的过孔

表6-2:内径为10mil的过孔

注解1:目前还不知道阻焊开窗的意义,按照我的理解,应该是所有的过孔都不开窗的。

注解2:关于热焊盘,我的理解是:热焊盘只与铺铜有关,如果不可能出现铺铜,就不要去管了。对于POE/安规的VIA,我觉得可以用专用的VIA器件来做。这样可以比较好控制。

注解3:对于其余的通用的过孔,一律采用10/20/35来做。也就是PADS中的STANDVIA。

今天终于弄懂了PCB高速电路板设计的方法和技巧

[讨论]今天终于弄懂了PCB高速电路板设计的方法和技巧受益匪浅啊 电容, 最大功率, 技巧 高速电路设计技术阻抗匹配是指负载阻抗与激励源内部阻抗互相适配,并且得到最大功率输出的一种工作状态。高速PCB布线时,为了防止信号的反射,要求线路的阻抗为50Ω。这是个大约的数字,一般规定同轴电缆基带50Ω,频带75Ω,对绞线则为100Ω,只是取整数而已,为了匹配方便。根据具体的电路分析采用并行AC端接,使用电阻和电容网络作为端接阻抗,端接电阻R要小于等于传输线阻抗Z0,电容C必须大于100pF,推荐使用0.1UF的多层陶瓷电容。电容有阻低频、通高频的作用,因此电阻R不是驱动源的直流负载,故这种端接方式无任何直流功耗。 串扰是指当信号在传输线上传播时,因电磁耦合对相邻的传输线产生不期望的电压噪声干扰。耦合分为容性耦合和感性耦合,过大的串扰可能引起电路的误触发,导致系统无法正常工作。根据串扰的一些特性,可以归纳出几种减小串扰的方法: 1、加大线间距,减小平行长度,必要时采用jog 方式布线。 2、高速信号线在满足条件的情况下,加入端接匹配可以减小或消除反射,从而减小串扰。 3、对于微带传输线和带状传输线,将走线高度限制在高于地线平面范围要求以内,可以显著减小串扰。 4、在布线空间允许的条件下,在串扰较严重的两条线之间插入一条地线,可以起到隔离的作用,从而减小串扰。传统的PCB设计由于缺乏高速分析和仿真指导,信号的质量无法得到保证,而且大部分问题必须等到制版测试后才能发现。这大大降低了设计的效率,提高了成本,在激烈的市场竞争下显然是不利的。于是针对高速PCB设计,业界人士提出了一种新的设计思路,成为“自上而下”的设计方法,经过多方面的方针分析和优化,避免了绝大部分可能产生的问题,节省了大量的时间,确保满足工程预算,产生高质量的印制板,避免繁琐而高耗的测试检错等。利用差分线传输数字信号就是高速数字电路中控制破坏信号完整性因素的一项有效措施。在印制电路板(PCB抄板)上的差分线,等效于工作在准TEM模的差分的微波集成传输线对。其中,位于PCB顶层或底层的差分线等效于耦合微带线,位于多层PCB内层的差分线,等效于宽边耦合带状线。数字信号在差分线上传输时是奇模传输方式,即正负两路信号的相位差是180,而噪声以共模的方式在一对差分线上耦合出现,在接受器中正负两路的电压或电流相减,从而可以获得信号消除共模噪声。而差分线对的低压幅或电流驱动输出实现了高速集成低功耗的要求。

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制作HDI盲埋孔板的基本流程 一.概述: HDI板,是指High Density Interconnect,即高密度互连板,是PCB行业在20世纪末发展起来的一门较新的技术。 传统的PCB板的钻孔由于受到钻刀影响,当钻孔孔径达到0.15mm时,成本已经非常高,且很难再次改进。而HDI板的钻孔不再依赖于传统的机械钻孔,而是利用激光钻孔技术。(所以有时又被称为镭射板。)HDI板的钻孔孔径一般为3-5mil(0.076-0.127mm),线路宽度一般为3-4mil(0.076-0.10mm),焊盘的尺寸可以大幅度的减小所以单位面积内可以得到更多的线路分布,高密度互连由此而来。 HDI技术的出现,适应并推进了PCB行业的发展。使得在HDI板内可以排列上更加密集的BGA、QFP等。目前HDI技术已经得到广泛地运用,其中1阶的HDI已经广泛运用于拥有0.5PITCH的BGA的PCB制作中。 HDI技术的发展推动着芯片技术的发展,芯片技术的发展也反过来推动HDI技术的提高与进步。 目前0.5PITCH的BGA芯片已经逐渐被设计工程师们所大量采用,BGA的焊角也由中心挖空的形式或中心接地的形式逐渐变为中心有信号输入输出需要走线的形式。 所以现在1阶的HDI已经无法完全满足设计人员的需要,因此2阶的HDI开始成为研发工程师和PCB制板厂共同关注的目标。1阶的HDI技术是指激光盲孔仅仅连通表层及与其相邻的次层的成孔技术,2阶的HDI技术是在1阶的HDI技术上的提高,它包含激光盲孔直接由表层钻到第三层,和表层钻到第二层再由第二层钻到第三层两种形式,其难度远远大于1阶的HDI技术。 二.材料: 1、材料的分类 a.铜箔:导电图形构成的基本材料 b.芯板(CORE):线路板的骨架,双面覆铜的板子,即可用于内层制作的双面板。

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高速PCB设计指南 第一篇 PCB布线 在PCB设计中,布线是完成产品设计的重要步骤,可以说前面的准备工作都是为它而做的,在整个PCB中,以布线的设计过程限定最高,技巧最细、工作量最大。PCB布线有单面布线、双面布线及多层布线。布线的方式也有两种:自动布线及交互式布线,在自动布线之前,可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布线,输入端与输出端的边线应避免相邻平行,以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离,两相邻层的布线要互相垂直,平行容易产生寄生耦合。 自动布线的布通率,依赖于良好的布局,布线规则可以预先设定,包括走线的弯曲次数、导通孔的数目、步进的数目等。一般先进行探索式布经线,快速地把短线连通,然后进行迷宫式布线,先把要布的连线进行全局的布线路径优化,它可以根据需要断开已布的线。并试着重新再布线,以改进总体效果。 对目前高密度的PCB设计已感觉到贯通孔不太适应了,它浪费了许多宝贵的布线通道,为解决这一矛盾,出现了盲孔和埋孔技术,它不仅完成了导通孔的作用,还省出许多布线通道使布线过程完成得更加方便,更加流畅,更为完善,PCB 板的设计过程是一个复杂而又简单的过程,要想很好地掌握它,还需广大电子工程设计人员去自已体会,才能得到其中的真谛。 1 电源、地线的处理

既使在整个PCB板中的布线完成得都很好,但由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,有时甚至影响到产品的成功率。所以对电、地线的布线要认真对待,把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度,以保证产品的质量。 对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因,现只对降低式抑制噪音作以表述: (1)、众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。 (2)、尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线,通常信号线宽为:0.2~0.3mm,最经细宽度可达0.05~0.07mm,电源线为1.2~2.5 mm 对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用) (3)、用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板,电源,地线各占用一层。 2 数字电路与模拟电路的共地处理 现在有许多PCB不再是单一功能电路(数字或模拟电路),而是由数字电路和模拟电路混合构成的。因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题,特别是地线上的噪音干扰。 数字电路的频率高,模拟电路的敏感度强,对信号线来说,高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件,对地线来说,整人PCB对外界只有一个

PADs手机板盲埋孔的设计方案

PADS Layout (PowerPCB) 手机板盲埋孔的设计方案

随着目前便携式产品的设计朝着小型化和高密度的方向发展,PCB 的设计难度也越来越大,对PCB的生产工艺提出了更高的要求。在目前大部分的便携式产品中使0.65mm 间距以下BGA封装,均使用了盲埋孔的设计工艺,那么什么是盲埋孔呢? ?盲孔(Blind vias/ Laser Vias):盲孔是将PCB内层走线与PCB表层走线相连的过孔类型,此孔不穿透整个板子。 ?埋孔(Buried vias):埋孔则只连接内层之间的走线的过孔类型,所以是从PCB表面是看不出来的。

如图是一个8层板的剖面结构示意图: A:通孔(L1-L8) B:埋孔(L2-L7) C:盲孔(L7-L8) D:盲孔(L1-L3) 注:下面的例子均以8层板为例

下图是在PADS Router (BlazeRouter)的Navigator窗口中看到的盲埋孔的剖面结构图:Layer2-Layer7的埋孔Layer1-Layer2的盲孔

设置Drill Pairs ?点击菜单的Setup-Drill Pairs…,出现如右图设置对话框 ?点击右边的Add按钮,进行您所需要的层对 的设置 ?如右图进行了3种类 型的盲埋孔设置和一 种通孔类型的设置

设置Via类型 ?点击菜单的Setup-Pad Stacks,再选择Pad Stack Type中的Via选项,出现如右图设置对话框。 ?点击左下部的Add Via按钮,进行您所需要的Via类型的设置,包括其钻孔尺寸,各层外径尺寸等等参数。 ?如右图进行了3种类型的盲埋孔设置和一种通孔类型的设置。

高速PCB设计中终端匹配电阻的放置

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盲埋孔设计规范

盲 埋 孔 設 計 原 則 一、四層板: (A )說明: L1-2、L3-4、L1-4 機械鑽孔。 L1 L2 L3 L4 L1 L2 L3 L4 ~~~~~~~ (B )說明: L1-2、L3-4 鐳射鑽孔。 L1-4 機械鑽孔。 L1 L2 L3 L4 L1 L2 L3 L4 ~~~~~~~ ~~~~~~~ 二、六層板: (A )說明: L1-2、L5-6 L2-5、L1-6 鐳射鑽孔。 機械鑽孔。 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L1 L2 L3 L4 L5 L6 ~~~~~~~ L2 L3 L4 L5 ~~~~~~~ ~~~~~~~ ~~~~~~~ (B )說明: L1-2、L3-4、L5-6、L1-6 機械鑽孔。 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L1 L2 L3 L4 L5 L6 ~~~~~~~

(C )說明: L1-3、L4-6、L1-6 機械鑽孔。 L1 L2 L3 ~~~~~~~ L1 L2 L3 L4 L5 L6 L1 L2 L3 L4 L5 L6 ~~~~~~~ L4 L5 L6 ~~~~~~~ (D )說明: L1-2、L3-6、L1-6 機械鑽孔。 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L3 L4 L5 L6 ~~~~~~~ ~~~~~~~ ~~~~~~~ (E )說明: L1-2、L2-3(L1-2-3、L1-3)、L4-5、L5-6(L4-5-6、L4-6) 鐳射鑽孔。 L2-5、L1-6 機械鑽孔。 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L1 L2 L3 L4 L5 L6 ~~~~~~~ L2 L3 L4 L5 ~~~~~~~ ~~~~~~~ ~~~~~~~ 三、八層板: (A )說明: L1-2、L7-8 L2-7、L1-8 鐳射鑽孔。 機械鑽孔。 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 ~~~~~~~ L2 L3 L4 L5 L6 L7 ~~~~~~~ ~~~~~~~ ~~~~~~~ ~~~~~~~

四层PCB之过孔、盲孔、埋孔

四层PCB之过孔、盲孔、埋孔 过孔(Via):也称之为通孔,是从顶层到底层全部打通的,在四层PCB中,过孔是贯穿1,2,3,4层,对不相干的层走线会有妨碍。过孔主要分为两种: 1、沉铜孔PTH(Plating Through Hole),孔壁有铜,一般是过电孔(VIA PAD)及元件孔(DIP PAD)。 2、非沉铜孔NPTH(Non Plating Through Hole),孔壁无铜,一般是定位孔及螺丝孔。 盲孔(Blind Via):只在顶层或底层其中的一层看得到,另外那层是看不到的,也就是说盲孔是从表面上钻,但是不钻透所有层。盲孔可能只要从1到2,或者从4到3(好处:1,2导通不会影响到3,4走线);而过孔是贯穿1,2,3,4层,对不相干的层走线有影响,.不过盲孔成本较高,需要镭射钻孔机。盲孔板应用于表面层和一个或多个内层的连通,该孔有一边是在板子之一面,然后通至板子之内部为止;简单点说就是盲孔表面只可以看到一面,另一面是在板子里的。一般应用在四层或四层以上的PCB板。 埋孔(Buried Via):埋孔是指做在内层过孔,压合后,无法看到所以不必占用外层之面积,该孔之上下两面都在板子之内部层,换句话说是埋在板子内部的。简单点说就是夹在中间了,从表面上是看不到这些工艺的,顶层和底层都看不到的。做埋孔的好处就是可以增加走线空间。但是做埋孔的工艺成本很高,一般电子产品不采用,只在特别高端的产品才会有应用。一般应用在六层或六层以上的PCB板。 过孔几乎所有的PCB板都会用到,是最基本也是最常用的孔,因此在这里不做说明,主要来讲一下盲孔和埋孔。首先我们从传统多层板讲起。标准的多层电路板的结构,是含内层线路及外层线路,再利用钻孔,以及孔内金属化的制程,来达到各层线路之内部连结功能。但是因为线路密度的增加,零件的封装方式不断的更新。为了让有限的电路板面积,能放置更多更高性能的零件,除线路宽度愈细外,孔径亦从DIP插孔孔径1 mm缩小为SMD的0.6 mm,更进一步缩小为0.4mm或以下。但是仍会占用表面积,从而就有了盲孔和埋孔的产生。 在四层板中,中间的两个层主要是用来走电源层(VCC)和地层(GND)的,如果板子元件多密度大,那么内层也可以走些普通的信号线,可以在主元件层(主元件层一般是在顶层)的相邻内部层用做地层,整层用来敷铜,然后另外一个内层用来做主要的走线层,次元件层(次元件层一般是在底层)也走些线。 正片与负片:四层板,首先要搞明白的是正片和负片,就是layer和plane的区别。正片就是平常用在顶层和地层的的走线方法,既走线的地方是铜线,用Polygon Pour进行大块敷铜填充。负片正好相反,既默认敷铜,走线的地方是分割线,也就是生成一个负片之后整一层就已经被敷铜了,要做的事情就是分割敷铜,再设置分割后的敷铜的网络。在PROTEL之前的版本,是用Split来分割,而现在用的版本Altium Designer中直接用Line,快捷键PL,来分割,分割线不宜太细,我用30mil(约0.762mm)。要分割敷铜时,只要用LINE画一个封闭的多边形框,在双击框内敷铜设置网络。正负片都可以用于内电层,正片通过走线和敷铜也可以实现。负片的好处在于默认大块敷铜填充,在添加过孔,改变敷铜大小等等操作都不需要重新Rebuild,这样省去了重新敷铜计算的时间。中间层用于电源层和地层时候,层面上大多是大块敷铜,这样用负片的优势就较明显。 采用盲孔和埋孔的优点:在非穿导孔技术中,盲孔和埋孔的应用,可以极大地降低PCB的尺寸和质量,减少层数,提高电磁兼容性,增加电子产品特色,降低成本,同时也会使得设计工作更加简便快捷。在传统PCB设计和加工中,通孔会带来许多问题。首先它们占居大量的有效空间,其次大量的通孔密集一处也对多层PCB内层走线造成巨大障碍,这些通孔占去走线所需的空间,它们密集地穿过电源与地线层的表面,还会破坏电源地线层的阻抗特性,使电源地线层失效。且常规的机械法钻孔将是采用非穿导孔技术工作量的20倍。在PCB设计中,虽然焊盘、过孔的尺寸已逐渐减小,但如果板层厚度不按比例下降,将会导致通孔的纵横比增大,通孔的纵横比增大会降低可靠性。随着先进的激光打孔技术、等离子干腐蚀技术的成熟,应用非贯穿的小盲孔和小埋孔成为可能,若这些非穿导孔的孔直径为0.3mm,所带来的寄生参数是原先常规孔的1/10左右,提高了PCB的可靠性。由于采用非穿导孔技术,使得PCB上大的过孔会很少,因而可以为走线提供更多的空间。剩余空间可以用作大面积屏蔽用途,以改进EMI/RFI 性能。同时更多的剩余空间还可以用于内层对器件和关键网线进行部分屏蔽,使其具有最佳电气性能。采用非穿导孔,可以更方便地进行器件引脚扇出,使得高密度引脚器件(如BGA 封装器件)很容易布线,缩短连线长度,满足高速电路时序要求。 采用盲孔和埋孔的缺点:最主要的缺点就是板子成本高,加工制做复杂。既增加成本还有加工风险,调试时会更不好测试测量,因此建议尽量不用盲孔和埋孔,除非在板子尺寸受限,迫不得已的情况下才用。

高速PCB设计心得

一:前言 随着PCB系统的向着高密度和高速度的趋势不断的发展,电源的完整性问题,信号的完整性问题(SI),以及EMI,EMC的问题越来越突出,严重的影响了系统的性能甚至功能的实现。所谓高速并没有确切的定义,当然并不单单指时钟的速度,还包括数字系统上升沿及下降沿的跳变的速度,跳变的速度越快,上升和下降的时间越短,信号的高次谐波分量越丰富,当然就越容易引起SI,EMC,EMI的问题。本文根据以往的一些经验在以下几个方面对高速PCB的设计提出一些看法,希望对各位同事能有所帮助。 ●电源在系统设计中的重要性 ●不同传输线路的设计规则 ●电磁干扰的产生以及避免措施 二:电源的完整性 1.供电电压的压降问题。 随着芯片工艺的提高,芯片的内核电压及IO电压越来越小,但功耗还是很大,所以电流有上升的趋势。在内核及电压比较高,功耗不是很大的系统中,电压压降问题也许不是很突出,但如果内核电压比较小,功耗又比较大的情况下,电源路径上的哪怕是0.1V 的压降都是不允许的,比如说ADI公司的TS201内核电压只有 1.2V,内核供电电流要 2.68A,如果路径上有0.1欧姆的电阻,电 压将会有0.268V的压降,这么大的压降会使芯片工作不正常。如何尽量减小路径上的压降呢?主要通过以下几种方法。

a:尽量保证电源路径的畅通,减小路径上的阻抗,包括热焊盘的连接方式,应该尽量的保持电流的畅通,如下图1和图2的比较,很明显图2中选择的热焊盘要强于图1。 b:尽量增加大电流层的铜厚,最好能铺设两层同一网络的电源,以保证大电流能顺利的流过,避免产生过大的压降,关于电流大小和所流经铜厚的关系如表1所示。 (表1) 1 oz.铜即35微M厚, 2 oz.70微M, 类推 举例说,线宽0.025英寸,采用2 oz.盎斯的铜,而允许温升30度,

ADI的高速PCB设计

The World Leader in High Performance Signal Processing Solutions A Practical Guide to High-Speed Printed Circuit Board Layout

Agenda Overview Schematic Location location location Location, location, location Power supply bypassing Parasitics Ground and power planes Packaging RF Signal routing and shielding Summary

Overview PCB layout is one of the last steps in the design process and often one of the most critical High-speed circuit performance is heavily dependant on High speed circuit performance is heavily dependant on layout A high-performance design can be rendered useless due to a poor or sloppy layout poor or sloppy layout Today’s presentation will help: p y p z Improve the layout process z Ensure expected circuit performance is achieved z Reduce design time L t z Lower cost z Lower stress for you and the PCB designer

设计成功的HDI PCB的3个关键

环测威官网:https://www.sodocs.net/doc/577380994.html,/ HDI是高密度互连的缩写,是一种在20世纪末开始发展的印刷电路板技术。对于传统的PCB 板,使用机械钻孔,其中一些缺点包括孔径为0.15mm的高成本以及由于钻孔工具的影响而难以改进。然而,对于HDI PCB,激光钻孔被利用,并且一旦它被引入,它就受到了广泛的欢迎。 HDI板也称为激光板,其孔径通常在3.0-6.0mil(0.076-0.152mm)和线宽3.0-4.0mil (0.076-0.10mm)的范围内,这导致垫尺寸可以是大幅减少,以便在每个单位区域内安排更多布局。HDI技术现在适应并推动了PCB产业的发展HDI电路板已广泛应用于各种设备中。 在电路板设计方面,与普通PCB相比,本质区别在于HDI PCB通过盲孔和埋孔而不是通孔获得互连。此外,在HDI PCB设计中使用更细的线宽和更小的间距,从而可以充分利用布局和轨道的空间。 因此,HDI设计新手必须知道如何安排元件空间,如何切换盲孔,埋孔和通孔的应用,以及如何为信号线分配空间。然而,第一个也是最重要的工作是了解HDI PCB制造过程中的相应工艺参数。 制造过程 ?光圈 在通孔和盲孔/埋孔设计中必须考虑孔径比。对于普通PCB使用的传统机械钻孔,通孔孔径应大于0.15mm,板厚与孔径比大于8:1(在某些特殊情况下,此参数可为12:1或更大)。然而,对于激光钻孔,激光孔的孔径应在3至6mil的范围内,其中建议4mil,并且镀层填充孔的深度与孔径比最多应为1:1。 电路板越厚,光圈越小。在电镀过程中,化学溶液难以进入钻孔深度。虽然电路电镀装置通过振荡或压制将溶液压到钻孔中心,但是浓度梯度使得中心电镀相对较薄,这导致钻孔层上的微小电路开口。 更糟糕的是,当电压升高或电路板在恶劣环境中受到影响时,缺陷会变得更加明显,最终会导致电路断路和电路板故障。因此,PCB设计人员必须事先充分了解PCB制造商的技术能力,否则将增加PCB制造难度,提高废品率,甚至制造失败。 ?堆叠

经验秘笈:高速PCB设计

高速板设计技术(HighSpeedBoardDesign) 目录 高速板设计技术(HIGHSPEEDBOARDDESIGN)1 1.电源分配3 1.1电源分配网络作为动力源3 1.1.1阻抗的作用3 1.1.2电源总线法vs电源位面法4 1.1.3线路噪声过滤5 1.1.4 旁路电容的放置8 1.2 电源分配网络作为信号回路9 1. 2.1自然的信号返回线路9 1.2.2总线vs信号回路平面 10 1.3 设计板面应考虑电源分配 10 1.3.1当心电源层割缝 11 1.3.1.1地线电缆的有效性 11 1.3.1.2分离模拟电源平面与数据电源平面 12 1.3.1.3避免重叠分离的板平面 12 1.3.1.4隔开敏感元件 12 1.3.1.5隔开敏感元件将电源总线靠近信号线 12 2.传输信号线 2.1传输线分类 14 2.1.1 对带状线来说:14 2.1.2 对微波传输线:15 2.2计算分散的负载 15 2.3反射16 2.4反射定量化 18 2.5传输线布局法则 25 2.5.1避免断点 25 2.5.2不要使用STUB和T S 26 3.色度亮度干扰 26 3.1电容性干扰 26 3.2电感性干扰 28

3.2.1线圈的尺寸和紧密程度 29 3.2.2负载阻抗 29 3.3干扰解决方法总结 29 4.电磁干扰(EMI) 30 4.1环路(LOOPS) 30 4.2过滤(FILTERING) 30 4.2.1 EMI过滤器 30 4.2.2铁氧体噪声干扰抑制器(ferrite noise suppressors) 31 4.3设备速度 32总结33

loadboard及测试板PCB设计参考

loadboard及测试板PCB设计参考 问:在当今无线通信设备中,射频部分往往采用小型化的室外单元结构,而室外单元的射频部分、中频部分,以及对室外单元进行监控的低频电路部分往往部署在同一PCB上。请问,对这样的PCB布线在材质上有何要求?如何防止射频、中频以及低频电路互相之间的干扰? 答:混合电路设计是一个很大的问题,很难有一个完美的解决方案。一般射频电路在系统中都作为一个独立的单板进行布局布线,甚至会有专门的屏蔽腔体。而且射频电路一般为单面或双面板,电路较为简单,所有这些都是为了减少对射频电路分布参数的影响,提高射频系统的一致性。相对于一般的FR4材质,射频电路板倾向与采用高Q值的基材,这种材料的介电常数比较小,传输线分布电容较小,阻抗高,信号传输时延小。 在混合电路设计中,虽然射频,数字电路做在同一块PCB上,但一般都分成射频电路区和数字电路区,分别布局布线。之间用接地过孔带和屏蔽盒屏蔽。 关于输入、输出端接的方式与规则 问:现代高速PCB设计中,为了保证信号的完整性,常常需要对器件的输入或输出端进行端接。请问端接的方式有哪些?采用端接的方式是由什么因素决定的?有什么规则? 答:端接(terminal),也称匹配。一般按照匹配位置分有源端匹配和终端匹配。其中源端匹配一般为电阻串联匹配,终端匹配一般为并联匹配,方式比较多,有电阻上拉,电阻下拉,戴维南匹配,AC匹配,肖特基二极管匹配。匹配采用方式一般由BUFFER特性,拓普情况,电平种类和判决方式来决定,也要考虑信号占空比,系统功耗等。数字电路最关键的是时序问题,加匹配的目的是改善信号质量,在判决时刻得到可以确定的信号。对于电平有效信号,在保证建立、保持时间的前提下,信号质量稳定;对延有效信号,在保证信号延单调性前提下,信号变化延速度满足要求。 在处理布线密度时应注意哪些问题? 问:在电路板尺寸固定的情况下,如果设计中需要容纳更多的功能,就往往需要提高PCB的走线密度,但是这样有可能导致走线的相互干扰增强,同时走线过细也使阻抗无法降低,请问在高速(>100MHz)高密度PCB设计中有哪些技巧? 答:在设计高速高密度PCB时,串扰(crosstalk interference)确实是要特别注意的,因为它对时序(timing)与信号完整性(signal integrity)有很大的影响。以下提供几个注意的地方:1.控制走线特性阻抗的连续与匹配。 2.走线间距的大小。一般常看到的间距为两倍线宽。可以透过仿真来知道走线间距对时序及信号完整性的影响,找出可容忍的最小间距。不同芯片信号的

高速PCB设计的基本知识及概念

高速PCB设计的基本知识及概念 1、“层(Layer)”的概念 与字处理或其它许多软件中为实现图、文、色彩等的嵌套与合成而引入的“层”的概念有所同,Protel的“层”不是虚拟的,而是印刷板材料本身实实在在的各铜箔层。现今,由于电子线路的元件密集安装。防干扰和布线等特殊要求,一些较新的电子产品中所用的印刷板不仅有上下两面供走线,在板的中间还设有能被特殊加工的夹层铜箔,例如,现在的计算机主板所用的印板材料多在4层以上。这些层因加工相对较难而大多用于设置走线较为简单的电源布线层(如软件中的Ground Dever和Power Dever),并常用大面积填充的办法来布线(如软件中的ExternaI P1a11e和Fill)。上下位置的表面层与中间各层需要连通的地方用软件中提到的所谓“过孔(Via)”来沟通。有了以上解释,就不难理解“多层焊盘”和“布线层设置”的有关概念了。举个简单的例子,不少人布线完成,到打印出来时方才发现很多连线的终端都没有焊盘,其实这是自己添加器件库时忽略了“层”的概念,没把自己绘制封装的焊盘特性定义为”多层(Mulii一Layer)的缘故。要提醒的是,一旦选定了所用印板的层数,务必关闭那些未被使用的层,免得惹事生非走弯路。 2、过孔(Via) 为连通各层之间的线路,在各层需要连通的导线的文汇处钻上一个公共孔,这就是过孔。工艺上在过孔的孔壁圆柱面上用化学沉积的方法镀上一层金属,用以连通中间各层需要连通的铜箔,而过孔的上下两面做成普通的焊盘形状,可直接与上下两面的线路相通,也可不连。一般而言,设计线路时对过孔的处理有以下原则: (1)尽量少用过孔,一旦选用了过孔,务必处理好它与周边各实体的间隙,特别是容易被忽视的中间各层与过孔不相连的线与过孔的间隙,如果是自动布线,可在“过孔数量最小化”(Via Minimiz8tion)子菜单里选择“on”项来自动解决。 (2)需要的载流量越大,所需的过孔尺寸越大,如电源层和地层与其它层联接所用的过孔就要大一些。 3、焊盘(Pad)

8层PCB 盲埋孔流程(1)

八層SBL 流程簡介 一. 流 程 二.各流程解釋 附:八層SBL 結構示意圖 Core 0.2T 1/1 Core 0.2T 1/1 Prepreg 2113 x 1 Prepreg 2113 x 1 Prepreg 2113 x 1 Copper Foil 1/3 oz Copper Foil 1/3 oz R.C.C 80/12 μm R.C.C 80/12 μm

二.各流程解釋: 1. 基板之基本構造: P4 Laser Blind Hole

2.烘烤: 用150度烘烤2小時使基板內之水份得以烘干,讓基板達到一定的穩定 度. 3.內層線路: 將內層底片圖案以影像轉移到感光乾膜上 何謂銅面處理:不管原底裁銅薄或一次鍍銅板都要仔細做清潔處理及粗化,對乾膜(Dry Film)才有良好的附著力。銅面處理可分兩種型態: 1.微蝕:利用稀硫酸中和一一把銅面氧化物去除,有時銅箔表面有一層防銹的鉻化處理膜也應一起去掉,時間大約為1-2分鐘,濃度10%(適用於多層板)。 2.機械法:以含有金鋼刷或氧化鋁等研磨粉料的尼龍刷。良好的磨刷能去除油脂(grease)、飛塵(dust)、和顆粒(particle)氧化層(oxidixed layer),及表面的凹击可以使乾膜與銅面有良好的密著性,以免產生open的現象。磨刷太粗糙會造成滲鍍(pen retreating)和側蝕。

曝 光 後 顯影:顯像是一種濕式的製程,是利用碳酸鈉(純鹼)消泡劑及溫度所控制,可在輸送帶上以噴液的方式進行,正常的顯影應在噴液室的一半或2/3的距離顯影乾淨,以免造成顯影過度,或顯影不潔,以致造成側蝕(undercut)。 極細線路之製作,顯像設備就必須配合調整噴嘴、噴壓、及顯像液的濃度。 蝕刻:蝕刻液的化學成份、溫度、氯化銅 pH 值及輸送速度等,皆會對光阻膜的性能造成考驗。 1..所謂曝光是指讓UV 光線穿過底片及板面的透明蓋膜,而達到感光之阻劑膜體中使進行一連串的光學反應。 2.隨時檢查曝光的能量是否充足,可用光密度階段表面(density step tablet)或光度計(radiometer)進行檢測,以免產生不良的問題。 曝光時注意事項: (1).曝光機及底片的清潔,以免造成不必要的短路或斷路。 (2).

通孔盲孔埋孔的区别

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通孔、盲孔、埋孔的区别 之前有网友提醒我有篇文章把PCB的盲孔(Blind hole)、埋孔(Buried hole)弄错了,为了避免类似的问题出现,所以我特地找了一些关于PCB的书籍,研究了一番,把这些PCB上面的一些导孔(Vias)给弄清楚。 我们都知道,电路板是由一层层的铜箔电路迭加而成的,而不同电路层之间的连通靠的就是导孔(via),这是因为现今电路板的制造使用钻孔来连通于不同的电路层,就像是多层地下水道的连通道理是一样的,所不同的是电路板的目的是通电,所以必须在其表面电镀上一层导电物质,如此电子才能在其间移动。 一般我们经常看到的PCB导孔有三种,分别为: 通孔:Plating Through Hole 简称 PTH,这是最常见到的一种,你只要把PCB 拿起来对着灯光,可以看到亮光的孔就是「通孔」。这也是最简单的一种孔,因为制作的时候只要使用钻头或雷射直接把电路板做全钻孔就可以了,费用也就相对较便宜。可是相对的,有些电路层并不需要连接这些通孔,比如说我们有一栋六层楼的房子,我买了它的三楼跟四楼,我想要在内部设计一个楼梯只连接三楼跟四楼之间就可以,对我来说四楼的空间无形中就被原本的一楼连接到六楼的楼梯给多用掉了一些空间。所以通孔虽然便宜,但有时候会多用掉一些PCB的空间。 盲孔:Blind Via Hole,将PCB的最外层电路与邻近内层以电镀孔连接,因为看不到对面,所以称为「盲通」。为了增加PCB电路层的空间利用,应运而生「盲孔」制程。这种制作方法就需要特别注意钻孔的深度(Z轴)要恰到好处,不可此法经常会造成孔内电镀困难所以几乎以无厂商采用;也可以事先把需要连通的电路层在个别电路层的时候就先钻好孔,最后再黏合起来,可是需要比较精密的定位及对位装置。 埋孔:Buried hole, PCB内部任意电路层的连接但未导通至外层。这个制程无法使用黏合后钻孔的方式达成,必须要在个别电路层的时候就执行钻孔,先局部黏合内层之后还得先电镀处理,最后才能全部黏合,比原来的「通孔」及「盲孔」更费工夫,所以价钱也最贵。这个制程通常只使用于高密度(HDI)电路板,来增加其他电路层的可使用空间。

高速PCB设计的基本常识(全面)

高速PCB设计的基本常识 (一)、电子系统设计所面临的挑战 随着系统设计复杂性和集成度的大规模提高,电子系统设计师们正在从事100MHZ以上的电路设计,总线的工作频率也已经达到或者超过50MHZ,有的甚至超过100MHZ。目前约50% 的设计的时钟频率超过50MHz,将近2020的设计主频超过12020z。 当系统工作在50MHz时,将产生传输线效应和信号的完整性问题;而当系统时钟达到12020z时,除非使用高速电路设计知识,否则基于传统方法设计的PCB将无法工作。因此,高速电路设计技术已经成为电子系统设计师必须采取的设计手段。只有通过使用高速电路设计师的设计技术,才能实现设计过程的可控性。 (二)、什么是高速电路 通常认为如果数字逻辑电路的频率达到或者超过45MHZ~ 50MHZ,而且工作在这个频率之上的电路已经占到了整个电子系统一定的份量(比如说1/3),就称为高速电路。 实际上,信号边沿的谐波频率比信号本身的频率高,是信号快速变化的上升沿与下降沿(或称信号的跳变)引发了信号传输的非预期结果。因此,通常约定如果线传播延时大于1/2数字信号驱动端的上升时间,则认为此类信号是高速信号并产生传输线效应。

信号的传递发生在信号状态改变的瞬间,如上升或下降时间。信号从驱动端到接收端经过一段固定的时间,如果传输时间小于 1/2的上升或下降时间,那么来自接收端的反射信号将在信号改变状态之前到达驱动端。反之,反射信号将在信号改变状态之后到达驱动端。如果反射信号很强,叠加的波形就有可能会改变逻辑状态。 (三)、高速信号的确定 上面我们定义了传输线效应发生的前提条件,但是如何得知线延时是否大于1/2驱动端的信号上升时间?一般地,信号上升时间的典型值可通过器件手册给出,而信号的传播时间在PCB设计中由实际布线长度决定。下图为信号上升时间和允许的布线长度(延时)的对应关系。PCB 板上每单位英寸的延时为 0.167ns.。但是,如果过孔多,器件管脚多,网线上设置的约束多,延时将增大。通常高速逻辑器件的信号上升时间大约为0.2ns。如果板上有GaAs芯片,则最大布线长度为7.62mm。 设Tr 为信号上升时间, Tpd 为信号线传播延时。如果Tr≥4Tpd,信号落在安全区域。如果2Tpd≥Tr≥4Tpd,信号落在不确定区域。如果Tr≤2Tpd,信号落在问题区域。对于落在不确定区域及问题区域的信号,应该使用高速布线方法。 (四)、什么是传输线

高速PCB设计培训资料

高速PCB设计指南之一 第一篇PCB布线 在PCB设计中,布线是完成产品设计的重要步骤,可以说前面的准备工作都是为它而做的,在整个PCB中,以布线的设计过程限定最高,技巧最细、工作量最大。PCB布线有单面布线、双面布线及多层布线。布线的方式也有两种:自动布线及交互式布线,在自动布线之前,可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布线,输入端与输出端的边线应避免相邻平行,以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离,两相邻层的布线要互相垂直,平行容易产生寄生耦合。 自动布线的布通率,依赖于良好的布局,布线规则可以预先设定,包括走线的弯曲次数、导通孔的数目、步进的数目等。一般先进行探索式布经线,快速地把短线连通,然后进行迷宫式布线,先把要布的连线进行全局的布线路径优化,它可以根据需要断开已布的线。并试着重新再布线,以改进总体效果。 对目前高密度的PCB设计已感觉到贯通孔不太适应了,它浪费了许多宝贵的布线通道,为解决这一矛盾,出现了盲孔和埋孔技术,它不仅完成了导通孔的作用,还省出许多布线通道使布线过程完成得更加方便,更加流畅,更为完善,PCB 板的设计过程是一个复杂而又简单的过程,要想很好地掌握它,还需广大电子工程设计人员去自已体会,才能得到其中的真谛。 1 电源、地线的处理 既使在整个PCB板中的布线完成得都很好,但由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,有时甚至影响到产品的成功率。所以对电、地线的布线要认真对待,把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度,以保证产品的质量。 对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因,现只对降低式抑制噪音作以表述: (1)、众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。 (2)、尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线,通常信号线宽为:0.2~0.3mm,最经细宽度可达0.05~0.07mm,电源线为1.2~2.5 mm 对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用) (3)、用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板,电源,地线各占用一层。 2 数字电路与模拟电路的共地处理 现在有许多PCB不再是单一功能电路(数字或模拟电路),而是由数字电路和模拟电路混合构成的。因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题,特别是地线上的噪音干扰。 数字电路的频率高,模拟电路的敏感度强,对信号线来说,高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件,对地线来说,整人PCB对外界只有一个结点,所以必须在PCB内部进行处理数、模共地的问题,而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连,只是在PCB与外界连接的接口处(如插头等)。数字地与模拟地有一点短接,请注意,

通孔盲孔埋孔的区别

通孔盲孔埋孔的区别文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

通孔、盲孔、埋孔的区别 之前有网友提醒我有篇文章把PCB的盲孔(Blind hole)、埋孔(Buried hole)弄错了,为了避免类似的问题出现,所以我特地找了一些关于PCB 的书籍,研究了一番,把这些PCB上面的一些导孔(Vias)给弄清楚。 我们都知道,电路板是由一层层的铜箔电路迭加而成的,而不同电路层之间的连通靠的就是导孔(via),这是因为现今电路板的制造使用钻孔来连通于不同的电路层,就像是多层地下水道的连通道理是一样的,所不同的是电路板的目的是通电,所以必须在其表面电镀上一层导电物质,如此电子才能在其间移动。 一般我们经常看到的PCB导孔有三种,分别为: 通孔:Plating Through Hole 简称 PTH,这是最常见到的一种,你只要把PCB拿起来对着灯光,可以看到亮光的孔就是「通孔」。这也是最简单的一种孔,因为制作的时候只要使用钻头或雷射直接把电路板做全钻孔就可以了,费用也就相对较便宜。可是相对的,有些电路层并不需要连接这些通孔,比如说我们有一栋六层楼的房子,我买了它的三楼跟四楼,我想要在内部设计一个楼梯只连接三楼跟四楼之间就可以,对我来说四楼的空间无形中就被原本的一楼连接到六楼的楼梯给多用掉了一些空间。所以通孔虽然便宜,但有时候会多用掉一些PCB的空间。

盲孔:Blind Via Hole,将PCB的最外层电路与邻近内层以电镀孔连接,因为看不到对面,所以称为「盲通」。为了增加PCB电路层的空间利用,应运而生「盲孔」制程。这种制作方法就需要特别注意钻孔的深度(Z轴)要恰到好处,不可此法经常会造成孔内电镀困难所以几乎以无厂商采用;也可以事先把需要连通的电路层在个别电路层的时候就先钻好孔,最后再黏合起来,可是需要比较精密的定位及对位装置。 埋孔:Buried hole, PCB内部任意电路层的连接但未导通至外层。这个制程无法使用黏合后钻孔的方式达成,必须要在个别电路层的时候就执行钻孔,先局部黏合内层之后还得先电镀处理,最后才能全部黏合,比原来的「通孔」及「盲孔」更费工夫,所以价钱也最贵。这个制程通常只使用于高密度(HDI)电路板,来增加其他电路层的可使用空间。

高速PCB设计新手 入门及进阶教程(上)

https://www.sodocs.net/doc/577380994.html, 高速PCB设计新手入门及进阶教程(上) 高速PCB设计指南之一----PCB布局,布线,高速设计 第一篇PCB布线 在PCB设计中,布线是完成产品设计的重要步骤,可以说前面的准备工作都是为它而做的,在整个PCB中,以布线的设计过程限定最高,技巧最细、工作量最大。PCB布线有单面布线、双面布线及多层布线。布线的方式也有两种:自动布线及交互式布线,在自动布线之前,可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布线,输入端与输出端的边线应避免相邻平行,以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离,两相邻层的布线要互相垂直,平行容易产生寄生耦合。 自动布线的布通率,依赖于良好的布局,布线规则可以预先设定,包括走线的弯曲次数、导通孔的数目、步进的数目等。一般先进行探索式布经线,快速地把短线连通,然后进行迷宫式布线,先把要布的连线进行全局的布线路径优化,它可以根据需要断开已布的线。并试着重新再布线,以改进总体效果。 对目前高密度的PCB设计已感觉到贯通孔不太适应了,它浪费了许多宝贵的布线通道,为解决这一矛盾,出现了盲孔和埋孔技术,它不仅完成了导通孔的作用,还省出许多布线通道使布线过程完成得更加方便,更加流畅,更为完善,PCB 板的设计过程是一个复杂而又简单的过程,要想很好地掌握它,还需广大电子工程设计人员去自已体会,才能得到其中的真谛。 1 电源、地线的处理 既使在整个PCB板中的布线完成得都很好,但由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,有时甚至影响到产品的成功率。所以对电、地线的布线要认真对待,把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度,以保证产品的质量。 对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因,现只对降低式抑制噪音作以表述: (1)、众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。 (2)、尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线,通常信号线宽为:0.2~0.3mm,最经细宽度可达0.05~0.07mm,电源线为1.2~2.5 mm 对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用) (3)、用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板,电源,地线各占用一层。 2 数字电路与模拟电路的共地处理 现在有许多PCB不再是单一功能电路(数字或模拟电路),而是由数字电路和模拟电路混合构成的。因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题,特别是地线上的噪音干扰。 数字电路的频率高,模拟电路的敏感度强,对信号线来说,高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件,对地线来说,整人PCB对外界只有一个结点,所以必须在PCB内部进行处理数、模共地的问题,而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连,

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