O burato pasante (VIA) é unha parte importante do PCB multicapa, e o custo de perforar buratos adoita representar do 30% ao 40% do custo da fabricación de placas de PCB. Simplificando, cada burato dun PCB pode denominarse burato de paso. En canto á función, o burato pódese dividir en dúas categorías: unha úsase para a conexión eléctrica entre capas; O outro úsase para a fixación ou o posicionamento do dispositivo.

En termos de proceso, estes buratos pasantes xeralmente divídense en tres categorías, a saber, vía cega, vía enterrada e vía vía. Os buracos cegos están situados nas superficies superior e inferior da placa de circuíto PRINTED e teñen unha certa profundidade para conectar o circuíto superficial ao circuíto interno de abaixo. A profundidade dos buratos normalmente non supera unha determinada proporción (apertura). Os buratos enterrados son buratos de conexión na capa interna da placa de circuíto impreso que non se estenden á superficie da placa de circuíto impreso. The two types of holes are located in the inner layer of the circuit board, which is completed by the through-hole molding process before lamination, and several inner layers may be overlapped during the formation of the through-hole. O terceiro tipo, chamado buratos pasantes, percorre toda a placa de circuíto e pode usarse para interconexións internas ou como buratos de montaxe e localización de compoñentes. Because the through hole is easier to implement in the process, the cost is lower, so most printed circuit boards are used it, rather than the other two kinds of through hole. The following through holes, without special explanation, shall be considered as through holes.

Canto sabes sobre o burato de deseño do PCB

Dende o punto de vista do deseño, un burato pasante está composto principalmente por dúas partes, unha é a broca no medio e a outra é a zona de almofada ao redor do broca, como se mostra na seguinte figura. O tamaño destas dúas partes determina o tamaño do burato pasante. Obviamente, no deseño de PCB de alta velocidade e alta densidade, o deseñador sempre quere que o burato sexa o máis pequeno posible, esta mostra pode deixar máis espazo para o cableado. Ademais, canto menor sexa o burato, a súa propia capacidade parasitaria é menor, máis adecuado para circuítos de alta velocidade. Pero o tamaño do burato diminúe ao mesmo tempo, o aumento do custo e o tamaño do burato non se pode reducir sen límite, está limitado pola perforación (broca) e revestimento (revestimento) e outra tecnoloxía: canto menor sexa o burato, o canto máis tarda en perforar, máis fácil é desviarse do centro; When the depth of the hole is more than 6 times the diameter of the hole, it is impossible to guarantee the uniform copper plating of the hole wall. Por exemplo, o grosor normal actual (profundidade do burato pasante) dunha placa de PCB de 6 capas é de aproximadamente 50Mil, polo que o diámetro mínimo de perforación que poden proporcionar os fabricantes de PCB só pode alcanzar os 8Mil. A capacidade parásita do propio burato existe no chan, se o diámetro do burato de illamento é D2, o diámetro da almofada é D1, o espesor da placa PCB é T e a constante dieléctrica do substrato é ε, a capacidade parasitaria do burato é aproximadamente: C = 1.41εTD1 / (D2-D1)

The main effect of parasitic capacitance on the circuit is to prolong the signal rise time and reduce the circuit speed. Por exemplo, para unha placa de PCB cun grosor de 50Mil, se o diámetro interno do burato é de 10Mil, o diámetro da almofada é de 20Mil e a distancia entre a almofada e o chan de cobre é de 32Mil, podemos aproximar a capacidade parásita do burato usando a fórmula anterior: C = 1.41 × 4.4 × 0.050 × 0.020 / (0.032-0.020) = 0.517pF, a variación do tempo de subida causada por esta parte da capacidade é: T10-90 = 2.2C (Z0 / 2) = 2.2 × 0.517x (55 / 2) = 31.28ps. A partir destes valores, está claro que, aínda que o efecto da capacidade parasitaria dun só buraco no atraso de subida non é obvio, os deseñadores deben ter coidado se se usan varios buracos para o cambio de capa a capa.

No deseño de circuítos dixitais de alta velocidade, a indutancia parasitaria da indutancia parasitaria polo burato é a miúdo maior que o impacto da capacidade parásita. Its parasitic series inductance will weaken the contribution of bypass capacitance and reduce the filtering effectiveness of the entire power system. Simplemente podemos calcular a inductancia parasitaria dunha aproximación de burato pasante usando a seguinte fórmula: L = 5.08h [ln (4h / d) +1] onde L se refire á inductancia de burato pasante, h é a lonxitude do paso burato, e D é o diámetro do burato central. It can be seen from the equation that the diameter of the hole has little influence on the inductance, while the length of the hole has the greatest influence on the inductance. Aínda usando o exemplo anterior, a inductancia fóra do burato pódese calcular como L = 5.08 × 0.050 [ln (4 × 0.050 / 0.010) +1] = 1.015 nh. Se o tempo de subida do sinal é de 1ns, entón o tamaño de impedancia equivalente é: XL = πL / T10-90 = 3.19 ω. Esta impedancia non se pode ignorar en presenza de corrente de alta frecuencia. En particular, o condensador de derivación ten que pasar por dous buratos para conectar a capa de subministración á formación, duplicando así a indutancia parasitaria do burato.

A través da análise anterior das características parasitarias do burato, podemos ver que no deseño de PCB de alta velocidade, o burato aparentemente sinxelo a miúdo trae grandes efectos negativos ao deseño do circuíto. Co fin de reducir os efectos adversos do efecto parasitario do burato, podemos facer o máximo posible no deseño: 1. Entre os dous aspectos de custo e calidade do sinal, escolla un tamaño razoable do burato. Por exemplo, para 6-10 capas de deseño de PCB do módulo MEMORY, é mellor escoller 10 / 20mil (perforación / almofada) polo burato, para algunha tarxeta de pequeno tamaño de alta densidade, tamén pode intentar usar 8 / 18mil o burato. Coa tecnoloxía actual, sería difícil usar buratos máis pequenos. Para o subministro de enerxía ou o fío de terra a través de buratos pódese considerar que usa un tamaño maior para reducir a impedancia.

2. As dúas fórmulas comentadas anteriormente mostran que o uso de placas de PCB máis delgadas axuda a reducir os dous parámetros parasitarios a través dos buratos.

3. o cableado do sinal na placa PCB non debería cambiar a capa na medida do posible, é dicir, tratar de non usar buratos innecesarios.

4. Os pines da fonte de alimentación e do chan deben perforarse nas proximidades. Canto máis curto sexa o chumbo entre os pasadores e os buratos, mellor será porque levarán a un aumento da inductancia. Ao mesmo tempo, os cables de alimentación e terra deben ser o máis grosos posibles para reducir a impedancia.

5. Coloque uns orificios de terra preto dos orificios do cambio de capa de sinal para proporcionar o bucle máis próximo ao sinal. Incluso podes poñer moitos buratos de chan extra no PCB. Por suposto, debes ser flexible no teu deseño. O modelo de burato pasante comentado anteriormente é unha situación na que hai almofadas en cada capa. Ás veces, podemos reducir ou incluso eliminar almofadas nalgunhas capas. Especialmente no caso de que a densidade do burato sexa moi grande, pode levar á formación dunha ranura de circuíto cortada na capa de cobre, para solucionar este problema ademais de mover a situación do burato, tamén podemos considerar o burato na capa de cobre para reducir o tamaño da almofada.