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来源: 发布时间:2024年04月25日

PCB线路板过孔对信号传输的影响作用


过孔(via)是多层PCB的重要组成部分之一,钻孔的费用通常占PCB制板费用的30%到40%。简单的说来,PCB上的每一个孔都可以称之为过孔。


一、过孔的寄生电容


过孔本身存在着对地的寄生电容,如果已知过孔在铺地层上的隔离孔直径为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,板基材介电常数为ε,则过孔的寄生电容大小近似于:C=1.41εTD1/(D2-D1)过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间,降低了电路的速度。举例来说,对于一块厚度为50Mil的PCB板,如果使用内径为10Mil,焊盘直径为20Mil的过孔,焊盘与地铺铜区的距离为32Mil,则我们可以通过上面的公式近似算出过孔的寄生电容大致是:C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF,这部分电容引起的上升时间变化量为:T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps 。从这些数值可以看出,尽管单个过孔的寄生电容引起的上升延变缓的效用不是很明显,但是如果走线中多次使用过孔进行层间的切换,设计者还是要慎重考虑的。



FPC的轻薄、可弯曲特性与PCB的稳定性和强度比较高完美结合,使得软硬结合板保持了高度的灵活性。fpc软硬板

PCB多层板为什么不是奇数层而都是偶数层? 

PCB板有单面、双面和多层的,其中多层板的层数不限,那为何大家会有“PCB多层板为什么都是偶数层?”这种疑问呢?相对来说,偶数层的PCB确实要多于奇数层的PCB,也更有优势。

01、成本较低因为少一层介质和敷箔,奇数PCB板原材料的成本略低于偶数层PCB。但是奇数层PCB的加工成本明显高于偶数层PCB。内层的加工成本相同,但敷箔/核结构明显的增加外层的处理成本。

奇数层PCB需要在核结构工艺的基础上增加非标准的层叠核层粘合工艺。与核结构相比,在核结构外添加敷箔的工厂生产效率将下降。在层压粘合以前,外面的核需要附加的工艺处理,这增加了外层被划伤和蚀刻错误的风险。

02、平衡结构避免弯曲

不用奇数层设计PCB的的理由是:奇数层电路板容易弯曲。当PCB在多层电路粘合工艺后冷却时,核结构和敷箔结构冷却时不同的层压张力会引起PCB弯曲。随着电路板厚度的增加,具有两个不同结构的复合PCB弯曲的风险就越大。消除电路板弯曲的关键是采用平衡的层叠。尽管一定程度弯曲的PCB达到规范要求,但后续处理效率将降低,导致成本增加。因为装配时需要特别的设备和工艺,元器件放置准确度降低,故将损害质量。



南京FPC软硬结合板12层板在传统的电子设备中,由于空间限制和使用环境的多样性,对于电路板的柔韧性和坚硬度都有着不同的要求。

    FPC软硬结合板还具有优异的抗弯折性能。在传统的电子产品中,线路板常常因为频繁的弯折而出现断裂或损坏,导致产品性能下降甚至失效。而FPC软硬结合板通过特殊的结构设计,使得线路板在弯折时能够承受更大的应力,有效避免了这一问题。随着科技的不断发展,FPC软硬结合板的应用领域也在不断扩大。从智能手机、平板电脑到可穿戴设备、医疗器械,甚至是航空航天领域,都可以看到它的身影。未来,随着技术的不断进步和应用的不断深化,FPC软硬结合板有望在更多领域大放异彩,为电子行业的发展注入新的活力。

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PCB六层板的叠层对于芯片密度较大、时钟频率较高的设计应考虑6层板的设计,推荐叠层方式:1.SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;对于这种方案,这种叠层方案可得到较好的信号完整性,信号层与接地层相邻,电源层和接地层配对,每个走线层的阻抗都可较好控制,且两个地层都是能良好的吸收磁力线。并且在电源、地层完整的情况下能为每个信号层都提供较好的回流路径。2.GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND;对于这种方案,该种方案只适用于器件密度不是很高的情况,这种叠层具有上面叠层的所有优点,并且这样顶层和底层的地平面比较完整,能作为一个较好的屏蔽层来使用。需要注意的是电源层要靠近非主元件面的那一层,因为底层的平面会更完整。因此,EMI性能要比第一种方案好。小结:对于六层板的方案,电源层与地层之间的间距应尽量减小,以获得好的电源、地耦合。但62mil的板厚,层间距虽然得到减小,还是不容易把主电源与地层之间的间距控制得很小。对比第一种方案与第二种方案,第二种方案成本要**增加。因此,我们叠层时通常选择第一种方案。设计时,遵循20H规则和镜像层规则设计。fpc软硬板

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