珠海柔性印刷PCB

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-01-24

PCB板上多長(zhǎng)的走線才是傳輸線?傳輸線的定義是有信號(hào)回流的信號(hào)線(由兩條一定長(zhǎng)度導(dǎo)線組成,一條是信號(hào)傳播路徑,另一條是信號(hào)返回路徑),常見的傳輸線也就是我們PCB板上的走線。那么,PCB板上多長(zhǎng)的走線才是傳輸線呢?

PCB板上多長(zhǎng)的走線才是傳輸線?

這和信號(hào)的傳播速度有關(guān),在FR4板材上銅線條中信號(hào)速度為6in/ns。簡(jiǎn)單的說,只要信號(hào)在走線上的往返時(shí)間大于信號(hào)的上升時(shí)間,PCB上的走線就應(yīng)當(dāng)做傳輸線來處理。我們看信號(hào)在一段長(zhǎng)走線上傳播時(shí)會(huì)發(fā)生什么情況。假設(shè)有一段60英寸長(zhǎng)的PCB走線,返回路徑是PCB板內(nèi)層靠近信號(hào)線的地平面,信號(hào)線和地平面間在遠(yuǎn)端開路。 PCB加工推薦使用的線寬/間距≥5mil/5mil,最小可使用的線寬/間距為4mil/4mil。珠海柔性印刷PCB

過孔的分類

過孔分為三類,即盲孔(blindvia)、埋孔(buriedvia)和通孔(throughvia)。盲孔:位于印刷線路板的頂層和底層表面,具有一定深度,用于表層線路和下面的內(nèi)層線路的連接,孔的深度通常不超過一定的比率(孔徑)。埋孔:是指位于印刷線路板內(nèi)層的連接孔,它不會(huì)延伸到線路板的表面。通孔:這種孔穿過整個(gè)線路板,可用于實(shí)現(xiàn)內(nèi)部互連或作為元件的安裝定位孔。由于通孔在工藝上更易于實(shí)現(xiàn),成本較低,所以絕大部分印刷電路板均使用它,而不用另外兩種過孔。一般所說的過孔,沒有特殊說明的,均作為通孔考慮。 焊接PCB廠家BGA在0.65mm及以上的設(shè)計(jì)建議不要用到埋盲孔,成本會(huì)大幅度增加。

過孔和走線連接

過孔的注意事項(xiàng)

綜合設(shè)計(jì)與生產(chǎn),PCB工程師需要考慮以下問題:

(1)過孔不能位于焊盤上;

(2)器件金屬外殼與PCB接觸區(qū)域向外延伸1.5mm區(qū)域內(nèi)不能有過孔。

(3)貼片膠點(diǎn)涂或印刷區(qū)域內(nèi)不能有過孔。如采用貼片膠點(diǎn)涂或印刷工藝的CHIP、SOP元件下方的PCB區(qū)域。

(4)全通過孔內(nèi)徑原則上要求0.2mm(8mil)及以上,外徑的是0.4mm(16mil)以上,有困難地方必須控制在外徑為0.35mm(14mil)。

(5)BGA在0.65mm及以上的設(shè)計(jì)建議不要用到埋盲孔,成本會(huì)大幅度增加。

(6)過孔與過孔之間的間距不宜過近,鉆孔容易引起破孔,一般要求孔間距0.5mm及以上,0.35mm-0.4mm極力避免,0.3mm及以下禁止。

(7)電源印制導(dǎo)線在層間轉(zhuǎn)接的過孔數(shù)應(yīng)符合通過電流的要求1A/Ф0.3孔。

阻抗連續(xù)類似:

水在一條均勻的水溝里穩(wěn)定的流動(dòng),突然水溝來個(gè)轉(zhuǎn)折并且加寬了。

那么水在拐彎的地方就會(huì)晃動(dòng),并且產(chǎn)生水波傳播。

這就是阻抗不匹配導(dǎo)致的結(jié)果。

解決阻抗不連續(xù)的方法

拐角

RF信號(hào)線如果走直角,拐角處的有效線寬會(huì)增大,阻抗不連續(xù),引起信號(hào)反射。為了減小不連續(xù)性,要對(duì)拐角進(jìn)行處理,有兩種方法:切角和圓角。圓弧角的半徑應(yīng)足夠大,一般來說,要保證:R>3W。

過孔

過孔是引起RF通道上阻抗不連續(xù)性的重要因素之一,過孔的直徑、焊盤直徑、深度、反焊盤,都會(huì)帶來變化,造成阻抗不連續(xù)性,反射和插入損耗的嚴(yán)重程度。如果信號(hào)頻率大于1GHz,就要考慮過孔的影響。

減小過孔阻抗不連續(xù)性的常用方法有:采用無盤工藝、選擇出線方式、優(yōu)化反焊盤直徑等。優(yōu)化反焊盤直徑是一種較常用的減小阻抗不連續(xù)性的方法。

通孔同軸連接器

與過孔結(jié)構(gòu)類似,通孔同軸連接器也存在阻抗不連續(xù)性,所以解決方法與過孔相同。減小通孔同軸連接器阻抗不連續(xù)性的常用方法同樣是:采用無盤工藝、合適的出線方式、優(yōu)化反焊盤直徑。 分布類型(大銅箔層、線路層)的對(duì)稱。

高速PCB中的過孔設(shè)計(jì)

在高速PCB設(shè)計(jì)中,看似簡(jiǎn)單的過孔往往也會(huì)給電路的設(shè)計(jì)帶來很大的負(fù)面效應(yīng)。為了減小過孔的寄生效應(yīng)帶來的不利影響,PCB工程師在設(shè)計(jì)中可以盡量做到:

(1)選擇合理的過孔尺寸。對(duì)于多層一般密度的PCB設(shè)計(jì)來說,選用0.25mm/0.51mm/0.91mm(鉆孔/焊盤/POWER隔離區(qū))的過孔較好;對(duì)于一些高密度的PCB也可以使用0.20mm/0.46mm/0.86mm的過孔,也可以嘗試非穿導(dǎo)孔;對(duì)于電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸,以減小阻抗;

(2)POWER隔離區(qū)越大越好,考慮PCB上的過孔密度,一般為D1=D2+0.41;

(3)PCB上的信號(hào)走線盡量不換層,也就是說盡量減少過孔;

(4)使用較薄的PCB有利于減小過孔的兩種寄生參數(shù);

(5)電源和地的管腳要就近過孔,過孔和管腳之間的引線越短越好,因?yàn)樗鼈儠?huì)導(dǎo)致電感的增加。同時(shí)電源和地的引線要盡可能粗,以減少阻抗;

(6)在信號(hào)換層的過孔附近放置一些接地過孔,以便為信號(hào)提供短距離回路。 同層上布設(shè)多種電源(層)或地(層)時(shí),分隔間距應(yīng)不小于1mm;深圳電源PCB加工

在高密度PCB設(shè)計(jì)中,可根據(jù)需要選擇絲印的內(nèi)容。珠海柔性印刷PCB

在高速PCB設(shè)計(jì)中,信號(hào)層的空白區(qū)域可以敷銅,而多個(gè)信號(hào)層的敷銅在接地和接電源上應(yīng)如何分配?

一般在空白區(qū)域的敷銅絕大部分情況是接地。只是在高速信號(hào)線旁敷銅時(shí)要注意敷銅與信號(hào)線的距離,因?yàn)樗蟮你~會(huì)降低一點(diǎn)走線的特性阻抗。也要注意不要影響到它層的特性阻抗,例如在dualstripline的結(jié)構(gòu)時(shí)。

在高速PCB設(shè)計(jì)原理圖設(shè)計(jì)時(shí),如何考慮阻抗匹配問題?

在設(shè)計(jì)高速PCB電路時(shí),阻抗匹配是設(shè)計(jì)的要素之一。而阻抗值跟走線方式有一定的關(guān)系,例如是走在表面層(microstrip)或內(nèi)層(stripline/doublestripline),與參考層(電源層或地層)的距離,走線寬度,PCB材質(zhì)等均會(huì)影響走線的特性阻抗值。也就是說要在布線后才能確定阻抗值。一般仿真軟件會(huì)因線路模型或所使用的數(shù)學(xué)算法的限制而無法考慮到一些阻抗不連續(xù)的布線情況,這時(shí)候在原理圖上只能預(yù)留一些terminators(端接),如串聯(lián)電阻等,來緩和走線阻抗不連續(xù)的效應(yīng)。真正根本解決問題的方法還是布線時(shí)盡量注意避免阻抗不連續(xù)的發(fā)生。     珠海柔性印刷PCB

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