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【PCB设计问答】一些和“过孔”有关的疑难问题
作者: 来源: 浏览次数: 日期:2020-7-14 8:51:52

过孔(Via)也称金属化孔,是PCB设计的重要组成元素之一。在双面板和多层板中,为连通各层之间的印制导线,在各层需要连通的导线的交汇处钻上一个公共孔,即过孔。过孔分为三类,即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via)。本文,板儿妹收集了一些和PCB“过孔”有关的经典问答,希望对大家有所帮助。

1

经常会看到PCB板上有很多的孔,这些过孔是越多越好吗?有什么规则吗?

答:不是。要尽量减少过孔的使用,在不得不使用过孔时,也要考虑减少过孔对电路的影响。

2

在布板时,如果线密,过孔就可能要多,当然就会影响板子的电气性能,请问怎样提高板子的电气性能?

答:对于低频信号,过孔不要紧,高频信号尽量减少过孔。如果线多可以考虑多层板。

3

通孔和盲孔对信号的差异影响有多大?应用的原则是什么?

答:采用盲孔或埋孔是提高多层板密度、减少层数和板面尺寸的有效方法,并大大减少了镀覆通孔的数量。但相比较而言,通孔在工艺上好实现,成本较低,所以一般设计中都使用通孔。

4

可否解释下线宽和与之匹配的过孔的大小比例关系?

答:这个很难说有一个简单的比例关系,因为他两的模拟不一样。一个是面传输一个是环状传输。可以在网上找一个过孔的阻抗计算软件,然后保持过孔的阻抗和传输线的阻抗一致就行。

5

在PCB板上线宽及过孔的大小与所通过的电流大小的关系是怎样的? 

答:一般的PCB的铜箔厚度为1盎司,约1.4mil的话,大致1mil线宽允许的最大电流为1A。过孔比较复杂,除了与过孔焊盘大小有关外,还与加工过程中电镀后孔壁沉铜厚度有关。 

6

过孔要根据需求匹配好Sqrt(L/C)?

答:是的,简单的说就是阻抗匹配,调整过孔的参数以达成更好的阻抗平滑过渡。

7

温度变化和过孔的阻抗有对应关系吗?

答:温度变化主要影响过孔的可靠性,材料选择是需要考虑材料的CTE值这个参数。

8

高速PCB,布线过程中过孔的避让如何处理,有什么好的建议?

答:高速PCB,最好少打过孔,通过增加信号层来解决需要增加过孔的需求。

9

在走线过孔附近加接地过孔的作用及原理是什么?

答:PCB板的过孔,按其作用分类,可以分为以下几种:

1)信号过孔(过孔结构要求对信号影响最小)

2)电源、地过孔(过孔结构要求过孔的分布电感最小)

3)散热过孔(过孔结构要求过孔的热阻最小)

上面所说的过孔属于接地类型的过孔,在走线过孔附近加接地过孔的作用是给信号提供一个最短的回流路径。

注意:信号换层的过孔,就是一个阻抗的不连续点,信号的回流路径将从这里断开,为了减小信号的回流路径所包围的面积,必须在信号过孔的周围打一些地过孔提供最短的信号回流路径,减小信号的EMI辐射。这种辐射会随着信号频率的提高而明显增加。

10

信号过孔孔径比较小的情况下(比如0.3mm直径),这种情况下过孔金属化会不会不够?

答:如果孔径小而深(即孔径比较大),有可能会不能完全金属化。

(图文内容整理自网络)

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