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一文详解Via孔的作用及原理

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发表于 2018-12-3 13:30:10 | 显示全部楼层 |阅读模式

) S0 Y2 B1 [4 r# [如图所示在走线的 Via 孔附近加接地 Via 孔的作用及原理是什么?中国IC
7 k& M( w- ~' T0 l
& i( w, _. U# v& dpcb 板的过孔,按其作用分类,可以分为以下几种:PCB制造商
" _1 J7 g' i  p4 C  X% K0 a) ^3 _
$ T8 l, [) e2 }1 L  ?* v1、信号过孔 (过孔结构要求对信号影响最小)6 c! a/ ]8 J- I8 n4 A
( w3 p6 O3 V5 O* J0 k6 ^
2、电源、地过孔 (过孔结构要求过孔的分布电感最小)
- y0 x" q+ ]0 a4 E1 m# |8 r% m" X0 W# o  V# B# V5 ~
3、散热过孔 (过孔结构要求过孔的热阻最小)
( \' r& J1 {' E! ~$ ~6 m* @, Z, H( k, _( V; q6 n
上面所说的过孔属于接地类型的过孔,在走线的 Via 孔附近加接地 Via 孔的作用是给信号提供一个最短的回流路径。注意:信号在换层的过孔,就是一个阻抗的不连续点,信号的回流路径将从这里断开,为了减小信号的回流路径所包围的面积,必须在信号过孔的周围打一些地过孔提供最短的信号回流路径,减小信号的 emi 辐射。这种辐射随之信号频率的提高而明显增加。) I' R$ [/ G4 o' l6 K: x
6 f+ o7 F" T7 G- g8 Z, c' f1 B
下面是两张信号的回流图:. l' X5 Q4 g- x9 u

' @' ?* z& D: U1 ^图一:
' i. i# V3 {* l3 l# u+ w+ J( Q+ X! o: N% U% E; ~1 P  A% G3 O: |: I

( j: E; G7 H- o% V" u5 e  {! c, q7 r: R; E& ]
9 h' ?0 ^: A* B  c: p- E
图二:
6 Y* C, I; N2 c! c2 C  V0 C3 z
; J& U2 L5 K* u# H3 D
! N" P; t& X; ]
8 W+ P! i. G; v上面所提的问题,就是图二所示的情况了5 d' m" H% l9 r" X; i& x
! F& E3 {  j$ C3 z8 [6 K% }7 h
在哪些情况下应该多打地孔?' v& Q' W' A, B0 I+ \5 g1 a1 {# m
8 U) S  g, U5 k5 B. d+ ?
有一种说法:多打地孔,会破坏地层的连续和完整。效果反而适得其反。9 H' c: e  Z( P: s* R. N

; P; w. g0 t$ F: v) I- d3 V' m. D+ m首先,如果多打过孔,造成了电源层、地层的连续和完整,这种情况使用坚决避免的。这些过孔将影响到电源完整性,从而导致信号完整性问题,危害很大。
+ t4 ^) d7 D% D* ]2 x. e. L5 z, j0 e
打地孔,通常发生在如下的三种情况:7 l; u* f; a4 K# I. e
% e& F3 `* H9 J+ F* i) b
1、打地孔用于散热;2 C% }- v( N7 Z) D$ V9 D1 o

" j( B1 O; k7 K# i3 n2、打地孔用于连接多层板的地层;8 j# z; C$ @  z# N+ E% E

# u& N! A. R; P& \) r- S3、打地孔用于高速信号的换层的过孔的位置。
! \3 q1 S- w# q# X, C/ a4 I5 Y/ d6 j/ d' h5 g7 K2 u
但所有的这些情况,应该是在保证电源完整性的情况下进行的。
1 ]5 L% M7 }1 h* m+ y6 t* J; X& U
  Z& M" u) W6 E* S( z: [$ W2 I! _那就是说,只要控制好地孔的间隔,多打地孔是允许的吗?在五分之一的波长为间隔打地孔没有问题吗?假如我为了保证多层板的地的连接,多打地孔,虽然没有隔断,那会不会影响地层和电源层的完整呢?
4 X- o; b/ {6 n( `2 m; w
" U% q# q0 I- x+ p1 }' ^1 Z答:如果电源层和地层的铜皮没有被隔断影响是不大。3 I! g! W! x4 r; S# Z  V1 t/ v

' ~1 W+ V/ M+ ^8 D- R在目前的电子产品中,一般 EMI 的测试范围最高为 1Ghz。那么 1Ghz 信号的波长为 30cm,1Ghz 信号 1/4 波长为 7.5cm=2952mil。也即过孔的间隔如果能够小于 2952mil 的间隔打,就可以很好的满足地层的连接,起到良好的屏蔽作用。一般我们推荐每 1000mil 打地过孔就足够了。( }# r; P% L9 ^. f4 C' m

% `) f" p9 ~: K2 j

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发表于 2018-12-3 21:57:49 | 显示全部楼层
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