原创 【PCB笔记】过孔的种类对比以及设计注意事项

启芯硬件2024-04-15 18:30:00  147

先说一个冷知识,钻孔的费用通常占PCB制板费用的30%到40%,没想到吧。

过孔(via)是多层PCB的重要组成部分之一,其他的几个组成部分是PCB板,走线,器件等。

过孔的作用是将电气相连、固定和元件定位。一个过孔由三部分组成:孔、孔周围的焊盘区、POWER层隔离区。过孔的制作:在过孔的孔壁圆柱面上镀一层金属,用于联通中间各层的铜箔,过孔的上下两面做成焊盘状,直接线路相通(或也可不连)。

过孔一般分为三类:盲孔、埋孔和通孔。即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via)。

盲孔:位于印刷线路板的顶层和底层表面,具有一定深度,用于表层线路和下面的内层线路的连接,孔的深度通常不超过一定的比率(孔径)。

埋孔:是指位于印刷线路板内层的连接孔,它不会延伸到线路板的表面。

通孔:这种孔穿过整个线路板,可用于实现内部互连或作为元件的安装定位孔。由于通孔在工艺上更易于实现,成本较低,所以绝大部分印刷电路板均使用它,而不用另外两种过孔

更高级的过孔就是----背钻

背钻主要是解决高速信号传输中,过孔多余残桩导致的信号完整性问题。

数字信号传输的速度越来越快,频率越来越高,传统设计的PCB板已经不能满足这种高频电路的需要。当电路信号的频率增加到一定高度后,PCB中的导通孔PTH中无用的孔铜部分,其多余的镀铜就相当于天线一样,产生信号辐射对周围的其他信号造成干扰,严重时将影响到线路系统的正常工作,Back drill的作用就是将多余的镀铜用背钻的方式钻掉,从而消除此类EMI问题。在降低成本的同时,满足高频、高速的性能。

背钻孔的优点和作用?

影响信号系统信号完整性的主要因素除设计、材料、传输线、连接器、芯片封装等因素外,导通孔对信号完整性有较大影响。而背钻通过钻掉没有起到任何连接或者传输作用的通孔段,避免了多余Stub对信号完整性的影响。除此之外,背钻技术还有如下诸多优点。

减小杂讯干扰;

提高信号完整性;

局部板厚变小;

减少埋盲孔的使用,降低PCB制作难度。

使用背钻的效果波形图,可以明显看到背钻对过孔阻抗还是影响很大的

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