在設計多層板埋孔時,需要注意以下幾個方面:
1. 過孔的處理方式
在PCB的設計與制造過程中,孔的設計是一個至關重要的環節。過孔開窗工藝雖然便于測試信號和維修,但因其可能帶來的不利影響,如信號干擾、防護性能下降等,通常不建議在產品設計中使用。過孔蓋油工藝作為常規且免費的工藝,它被廣泛采用,能有效保護過孔,防止外界因素干擾,是大多數情況下的首選。過孔塞油工藝適用于需要阻焊保護或電氣隔離的應用場景,它不僅能確保過孔在過錫爐時不沾錫,還能有效降低孔口發黃和透光的概率。盤中孔工藝適用于需要縮小尺寸或BGA引腳扇出的情況,該工藝能有效防止焊錫流到對面,確保電路板的穩定性和可靠性。
2. 過孔大小的選擇
過孔的大小選擇需要根據實際應用場景和設計要求來確定。一般來說,過孔的尺寸越小,對信號傳輸的影響就越小,但同時也可能導致制造難度增加和成本上升。因此,在設計時需要權衡各種因素,選擇合適的過孔尺寸。
3. 非金屬化槽孔的設計
在設計非金屬化槽孔時,應充分考慮鑼刀的規格和加工效率。為規避過孔塞油過程中出現油墨上焊盤等風險,過孔邊緣與焊盤邊緣之間的最小距離需要不小于0.35mm/14mil。
4. 插件孔封裝孔徑大小選擇
插件孔封裝孔徑的大小選擇同樣重要,它直接影響到元件的安裝和固定。一般來說,孔徑應該略大于元件引腳的直徑,以便于安裝和焊接,但也不能過大,以免影響元件的固定和電氣連接。
5. 透氣孔的設置
在大面積的銅皮上設置透氣孔,可以為內部氣體提供一個釋放路徑,從而有效減少起泡問題。透氣孔可以是非金屬化過孔或連接地的金屬化過孔。
6. 半孔與短槽的注意事項
半孔如果采用常規工藝制作,可能出現孔內無銅、錫堵孔等不良現象。因此,在設計時需要考慮到半孔和短槽的特殊性,并采取相應的措施來避免這些問題的發生。
7. 盲孔、埋孔和通孔的選擇
在高速PCB設計中,過孔設計是一個重要因素。過孔主要由孔、孔周圍的焊盤區和POWER層隔離區組成,通常分為盲孔、埋孔和通孔三類。盲孔指位于印刷線路板的頂層和底層表面,具有一定深度,用于表層線路和下面的內層線路的連接,孔的深度與孔徑通常不超過一定的比率。埋孔指位于印刷線路板內層的連接孔,它不會延伸到線路板的表面。通孔則是貫穿整個PCB的過孔。在設計時,需要根據信號傳輸的要求和成本考慮來選擇合適的過孔類型。
8. 過孔的寄生電容和寄生電感
在PCB設計過程中,需要通過對過孔的寄生電容和寄生電感分析,總結出高速PCB過孔設計中的一些注意事項。雖然焊盤、過孔的尺寸已逐漸減小,但如果板層厚度不按比例下降,將會導致通孔的縱橫比增大,通孔的縱橫比增大會降低可靠性。隨著先進的激光打孔技術、等離子干腐蝕技術的成熟,應用非貫穿的小盲孔和小埋孔成為可能,若這些非穿導孔的孔直徑為0.3mm,所帶來的寄生參數是原先常規孔的1/10左右,提高了PCB的可靠性。
綜上所述,在設計多層板埋孔時,需要綜合考慮過孔的處理方式、大小選擇、非金屬化槽孔的設計、插件孔孔徑設置、透氣孔的設置以及半孔與短槽的注意事項等多個方面。同時,還需要根據具體的信號傳輸要求和成本考慮來選擇合適的過孔類型,并對過孔的寄生電容和寄生電感進行分析和優化。
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