平衡与镀孔多层电路:位置和信息

2021年1月29日

关键的外卖

学习电路板孔和他们如何在PCB设计和使用。
路由的技巧可以帮助管理漏洞的位置。
如何使用特性在PCB设计工具来帮助。

因为一个洞是没有材料的情况下,只有自然的认为一个洞是空的,因此,不占用任何空间。但是,我们知道不是事实;一个洞可以占用很大空间的整体景观。只考虑大峡谷,这是世界上最大的一个洞。在277英里长,18英里宽,在某些地方,超过一英里深,它占用了大量的空间,赶在那个地区的人都可以证明。

电路板的孔也占用大量的空间,如果我们不注意的地方,我们可以很快找到自己的空间。漏洞显然是重要的组件thru-pins和路由之间的电路板层,但他们也会导致问题如果没有正确放置。这里有一些问题,可以镀多层电路设计时的漏洞以及如何成功地与他们合作。

PCB设计中使用不同类型的漏洞

一个印刷电路板可以有各种不同的孔用于不同的目的,和在一起,这些漏洞会占用很多空间。这些漏洞可以分为三个类别:机械、组件,并通过:

机械孔

制造电路板会有窟窿的目的,这些被称为“工具”洞。他们将使制造商在制造和装配。也有孔用于安装电路板等其他对象的底盘系统。另外安装孔可能被用于安装non-electrical对象到董事会如括号,盾牌,或喷射杠杆。在某些情况下,这些漏洞可能与金属镀但大多数时候他们不是和被称为non-plated thru-holes,或NPTHs。

组件的洞

在今天的大多数电子元件在使用表面装配包,仍然有一些需要通孔技术的组件。这些包括连接器、开关、和其他接口部分,向董事会和需要更持久大电流需要一个更健壮的焊料连接的组件。一些表面安装组件将有自己的内置安装孔耐久性、接地或热解脱。

为这些组件,一个镀通孔,或甲状旁腺素,是必需的。这些孔机械钻板层的层压在一起后在制造过程中然后内外镀铜。在装配过程中,领导的组件插入到孔板。董事会然后运行通过波峰焊接的焊芯到周围的洞和引导形成固态焊接连接。

通过洞

通过进行信号、力量和地面的层板。有不同的类型的通过可以根据需要的电路板布局:

通孔:这些漏洞是捏造的甲状旁腺素组件一样洞但一般规模较小,可以去直径0.006英寸。
盲:通过不愿走一路,这些洞也开始的顶部或底部层板,然后只钻半道上。脚下这腾出更多的空间给路由但他们制作的花费远比一个标准的甲状旁腺素通过。
埋埋:只通过部分穿过板层,通过做作为一个盲人,但只在启动和停止内部层。这可能是非常有用的和多层电路板,但也增加了额外的制造成本。
微观:洞需要小于0.006英寸,microvia将被使用。这些通过激光钻孔和通常只有跨越两层的董事会。由于其规模较小,很难板洞超过两层的深度。微通过可以使用多种方式包括堆放在一起或盲目和埋通过,但他们有一个更高的制造成本。

正如你所看到的,有许多不同的孔类型,可以用在一个电路板。尽管通孔元件仍经常使用在PCB设计中,大部分的电路板的孔将通过。这些通过跟踪路由是至关重要的但他们占用空间,可以创建性能问题如果不正确使用多层电路板。

接下来,我们将看看如何平衡的需要通过和多层电路为了正确地设计。

通过在一个电路板。

逃避路由小节距设备

董事会的一个领域,很快就会塞满了通过在高针数部分,尤其是球栅阵列(BGA)组件。有成百上千的针需要路由的这些设备进入董事会,PCB上的空间很快就会习惯了。为了路由设备的成功,重要的是制定一项战略,这些逃生路线。这里有一些建议,请记住,可以帮助:

计划你的组件放置在这些部分考虑到路由,开始第一个去耦电容。高针数部分依赖于许多电容器来平衡他们的权力的完整性,不会有足够的空间在路由已经完成。从那里,把剩余的设备将连接到的组件根据他们的信号路径。您还需要保持足够的空间进行路由通道和通过在放置所有的这些部分。
仔细计划逃脱通过位置允许足够的路由通道下的部分。通常,这首先路由外行针在远离对角线模式部分。接下来,路线从针通过直接旁边的骨头模式或路由针内如果你的BGA有一个空的区域中心。
对于更大的小袋,使用通过在BGA垫以节省空间。是很重要的检查首先与你的制造商,以确保他们能在垫组装董事会通过。小袋高针数和/或小针球,您希望使用microvias和/或microvias垫。

有如此多的网路线的这些高针数设备,没有办法避免很多洞董事会在这些位置。关键是计划设计在开始之前将部分和路由他们房间里你需要的一切。接下来,我们将看看如何通过的位置会影响路由在电路板的其余部分。

一排大洞的电路板堵塞路径返回信号参考平面。

路由镀多层电路与漏洞

路由后密集BGA和其他高针数包,看起来像大多数的问题与平衡多层电路镀孔将结束。但是,还有其他领域的设计还可以偷偷起来,导致问题如果你不小心你如何定位板上的孔。以高速敏感信号的返回路径为实例。

如果一个高速传输信号不能够干净地回到源头通过参考平面,它在董事会可能会产生电磁干扰。这可能导致退化的信号完整性,降低电路的性能甚至关闭它。正如你所看到的在上面的照片中,通过在这个高密度的放置路由区域的董事会已经窒息,现货在参考平面上明确的信号返回路径。这将迫使一个信号徘徊董事会试图回到源头,制造噪音。

为了避免这样的问题,这里有一些布局的步骤可以帮助: