PCB LAYOUT中的过孔你了解多少?
在PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)设计中,过孔(Via)是一个非常重要的组成部分。它主要用于实现不同PCB层之间的电气连接,同时也可用于元件的固定或定位。以下是关于PCB设计中过孔的一些关键信息:过孔的类型,过孔根据其在PCB中的位置和功能,可以分为以下几种类型:盲孔(Blind Via):这种过孔位于PCB的顶层或底层表面,并且只延伸到内部几层,而不穿透整个PCB。盲孔根据其深度可以进一步分为一阶盲孔和二阶盲孔。埋孔(Buried Via):埋孔则完全位于PCB的内部层之间,不暴露在PCB的表面。通孔(Through Via):通孔贯穿整个PCB,从顶层到底层。通孔在工艺上更容易实现,制作更简单,因此在PCB设计中通常会优先考虑使用通孔。过孔的尺寸对其性能和成本都有重要影响。一般来说,过孔的尺寸包括内径和外径。内径是指过孔中间的钻孔直径,而外径则是指过孔周围的焊盘区的直径。例如,一个0816型号的过孔表示其内径为8mil,外径为16mil。过孔的寄生效应过孔在PCB设计中不仅起到连接作用,还会引入一些寄生效应,主要包括寄生电容和寄生电感:寄生电容:过孔本身存在着对地的寄生电容,这会延长信号的上升时间,降低电路的速度。因此,在高速信号传输中,应尽量避免或减少使用过孔。寄生电感:过孔还存在寄生电感,其危害往往大于寄生电容。寄生电感会削弱旁路电容的效果,减弱整个电源系统的滤波效率。过孔的设计规范,为了优化PCB设计并减少过孔的负面影响,有一些设计规范和建议:合理选择过孔尺寸:电源和地的过孔可以使用较大尺寸的,以减小阻抗。一般而言,过孔内径原则上要求0.2mm(8mil)及以上,外径为0.4mm(16mil)以上。
避免过孔放置在小焊盘上:过孔不应放置在小于0402封装焊盘大小的焊盘上,以防止“立碑”现象的发生。保持适当的过孔间距:过孔与过孔之间的间距不宜过近,一般要求孔间距0.5mm及以上,以避免钻孔时引起破孔。塞孔盖油:对于≤0.5mm的过孔,需要塞孔盖油,特别是在有金属外壳的器件下方的过孔,以防止短路。扇出设计:过孔的扇出设计(Fan-out)对信号完整性和布线难度有很大影响。推荐的做法是在内层两孔之间过线,避免割裂参考平面。结论综上所述,PCB设计中的过孔虽然看似简单,但其设计和应用对整个电路板的性能有着至关重要的影响。设计者需要综合考虑过孔的类型、尺寸、寄生效应以及设计规范,以优化PCB的整体性能。
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