在高速PCB 设计中,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:
(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)PCB 上的信号走线尽量不换层,也就是说尽量减少过孔;
(3)电源和地的管脚要就近做过孔,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;
(4)使用较薄的PCB 有利于减小过孔的两种寄生参数;
(5)POWER 隔离区越大越好,考虑PCB 上的过孔密度,一般为D1=D2+0.41
(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。
当然,在设计时还需具体问题具体分析。从成本和信号质量两方面综合考虑,在高速PCB 设计时,设计者总是希望过孔越小越好,这样板上可以留有更多的布线空间,此外,过孔越小,其自身的寄生电容也越小,更适合用于高速电路。同时在设计中还应做到:
(7)PCB板上的信号走线尽量不换层,也就是说尽量不要使用不必要的过孔。
(8)电源和地的管脚要就近打过孔,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。
(9)在信号换层的过孔附近放置一些接地的过孔,以便为信号提供最近的回路。甚至可以在PCB板上大量放置一些多余的接地过孔。
(10)从成本和信号质量两方面考虑,选择合理尺寸的过孔大小。比如对6-10层的内存模块PCB设计来说,选用10/20Mil(钻孔/焊盘)的过孔较好,对于一些高密度的小尺寸的板子,也可以尝试使用8/18Mil的过孔。目前技术条件下,很难使用更小尺寸的过孔了。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。
从以上第10点讨论的两个公式可以得出,使用较薄的PCB板有利于减小过孔的两种寄生参数。
总的来说,在PCB设计时不仅要灵活多变,还要均衡考虑过孔减小带来的成本增加以及PCB 厂家后期加工和工艺技术的限制。 |