通过设计PCB电路板布局规则

关键的外卖

• 传统的通孔通过——以及如何使用它们。

• 检查的化妆和使用盲,埋葬,microvias。

• 组织通过PCB设计。

通孔和microvias PCB路由的一个3 d视图

电路板可以包含成千上万的痕迹,垫,孔组件之间进行信号和权力。电路板布局的设计师,你的工作是组织和设计这些元素正确连接不允许他们接触到其他信号或电源网。要做到这一点需要路由跟踪通过电路板设计和过渡层之间通过小洞。

在使用通过似乎是一个简单的操作,可以有许多不同类型的通过在使用你的设计。这些通过可能有不同的规则与他们有关,和你的工作作为一个设计师都是保持组织和应用正确的规则为每个CAD系统。这里有一些更多的信息在PCB设计规则和如何你需要与他们一起工作保证电路板的性能和工艺性。

传统的通孔通过:和如何使用它们

自第一两层电路板进入大规模生产,标准的镀通孔通过已成为主要的PCB设计。这些通过钻在董事会需要无论大小,使痕迹或金属填充连接到他们的板层。通孔通过用于各种目的,包括:

• 常规路由:通孔的标准方法是通过过渡信号跟踪到另一个运行在一个板层。
• 逃避路由:表面安装组件通常需要他们的别针立即通过路由连接到一个内部层的多层电路板。这些逃避或扇出通过通常在设计路由之前其他痕迹。逃避通过应放置在一个定义的模式,允许的最大数量的路由通道下的内部层板上。
• 功率路由:通过权力也用于连接组件或地面飞机或痕迹。最大的权力通过大于常规路由通过适应大电流进行。

通孔通过也用于特殊用途或独特的情况下在一个电路板,包括以下:

• 热通过:组件运行的热,通孔通过通常是嵌入在一个大型中央地面垫散热通过地面的飞机。这些通过阻止热量的积聚导致至关重要组件失败在电路板上的其他部分。
• 缝合通过:这些通过提供多个连接大电流电路由多个董事会权力运行在不同层痕迹。缝合通过也将帮助这些电路和低的热耗散的电感连接。
• 击剑通过:当多个地面通过放置的四周敏感的电路,它们将创建一个法拉第笼效应。这种风格的路由将有助于抑制潜在的EMI问题从影响电路。
• 地面传输通过:在高速设计,地面传输通过用于保存多个地平面层之间的信号返回路径时,信号路由层之间的转换。
• Via-in-pad:通过密度可以放置在垫表面安装组件(如球栅阵列(BGA)包。这有助于解决空间问题,但可以困难的制造商在使用机械钻在一个标准的通孔通过。Microvias是一个更好的解决方案。

与轴组件铅镀通孔,通孔通过需要一个足够大的垫在每个板层所使用的钻但足够小,不占用太多的空间。通孔通过还需要一个标准anti-pad平面层的板,适当大小的钻头直径。周围的金属环上的通孔通过外板层被称为环孔。环形环的可靠性水平的主要决定因素之一。类1板允许环被打破的钻洞,而二班需要切孔和环。3班板可靠性评级最高的是,薄和环孔不能超过5密耳洞在任何时候。

通孔的另一个关键设计规则通过选择通过大小根据钻洞的长宽比与板的厚度的关系。机械训练是有限的在他们可以可靠地钻多深,和长宽比确定的极限。通常,电路板制造商店喜欢不超过10:1的长宽比,也就是说在62轧机厚板,可以可靠地钻的最小尺寸是6毫升。

如果一个通孔通过连接高速信号的第一个两层12层板,大部分未使用通过桶可以作为天线和产生信号完整性问题。为了应对这一问题,许多制造商将钻的未使用部分通过。从设计师钻井需要特定的指令和数据表明通过桶应该被删除。然而,钻探并增加制造成本,通常最好使用microvias或盲埋通过提高董事会的性能。

最后,通孔通过可以遮蔽或充满如果必要,但像钻井,此操作需要制作者的PCB设计的具体说明:

• 帐篷形的或覆盖:焊接掩模是用来覆盖通过没有填充它,但必须注意避免创建桶中气泡在焊接加热时可以除气。通常,一个小洞是通过帐篷留在中心的允许热空气逃脱。遮盖帮助通过更接近地表土地山模式没有焊料流动孔。
• 导电填充:等环氧树脂结合金属物质金、银或铜用于填补通过。这种填补有助于增加通过的电流容量和散热,但它是昂贵的。
• 导电填充:这填补保护通过消除需要表面光洁度,否则不能帮助散热或电流容量。通常,这是填充焊接掩模或其他类似材料。

接下来,我们来看看通过设计规则盲目和通过埋在PCB电路板。

通过和他们的路由跟踪的3 d视图在CAD系统中

PCB通过盲人设计规则和埋通过

帮助创造更多的路由的房间在电路板上,制造商想出了一个方法,限制层数的电路板通孔通过渗透。这些通过被称为盲或掩埋,但设计师需要知道他们过程的花费远比一个标准的通孔通过。

盲目的通过

盲人通过开始一个电路板的外层,只有半途穿透的层分层盘旋飞行。盲人通过钻相同大小限制为通孔通过机械钻孔,但他们允许额外的路由通道低于或高于通过在板层分层盘旋飞行。这种能力让盲人通过一个明确的优势相比,通孔通过背钻,如下通孔通过不允许路由或以上由于桶通过。

盲人通过建立顺序,这意味着层双钻,镀前粘合在一起。由于盲目的通过是不划算的制造过程中所需的额外步骤,但是他们的使用可能需要信号的完整性或电气性能的原因。PCB设计者应谨慎行事,盲目的通过,并仅在需要时使用它们后,制定制造细节和他们的制造商。

通过埋

埋通过机械钻孔通过就像盲目的通过,但他们的启动和停止内部层板不浮出水面。这些通过也是非常有用的印刷电路板的密集的路由,允许使用路由通道上方和下方通过。然而,像盲人通过,通过埋也是昂贵的,除非他们使用可以显著减少板的层数,你是不可能意识到通过使用他们更低的价格。

更好的替代机械钻盲和埋通过是使用laser-drilled microvia。

一个详细的物理视图microvia化妆

De-Mystifying Microvia的PCB设计

Microvias那些洞直径小于6毫升,通常是用激光钻。这些通过跨度通常只有一层由于其大小,但可以用于外部和内部电路板的层。Microvias可以使用在许多场景中,通孔通过不能由于其体积小,但这些功能在一个更高的制造成本。这里有一些其他的PCB通过设计规则与microvias,设计师需要注意的:

• 纵横比:由于其体积小,microvias很难板进洞里,最好的做法是保持他们的直径大于他们的深度。
• 板尺寸:较小的孔直径、PCB设计者可以使用更小的垫大小,12个千,给予他们更多的路由通道。
• 填充:Microvias也通常填充和镀,冲洗与其他金属物体。这填补使得microvia via-in-pad应用程序的理想选择。

Microvias多才多艺在如何使用他们的PCB布局,使它们必不可少的高密度的设计。没有microvias放置在高密度小袋的小垫,这些大型引线数处理器和内存设备不能被路由。Microvias也可以结合使用其他类型的通过。microvias不仅可以堆叠在彼此,但他们可以堆满了埋或盲目的通过。

既然我们已经看了看不同类型的通过用于PCB路由以及它们的设计规则,让我们看看如何PCB设计者可以控制这些通过在他们的设计。

在节奏快速的编辑通过列表的PCB编辑器

组织通过PCB设计

之前你可以控制通过在你的设计中,你首先需要安装通过PCB CAD数据库。你可以通过构建通过对象自己或把它从另一个来源。大多数CAD系统给你工具和特性来构建你的通过,如padstack在节奏快速的编辑器可用。一旦通过构建,它可以保存到你的公司库为未来的设计,你可以访问它。

现在通过建造和使用,你可以选择从列表中通过使用如上图所示。工具通过构造这样的视觉展示,所以你知道你是什么工作。节奏快速的约束的编辑器中,您可以指定适当的通过个人网或净类路由。PCB通过设计规则允许设计师来管理不同的通过将用于设计,而无需手动更改通过为每个新净。一旦正确设置,设计规则将自动选择正确的通过网络路由,宽松的设计师的工作负载。

在PCB布局和设计的更多信息,看看这个电子书从节奏。

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