过孔基础知识与差分过孔设计

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差分过孔中心距

差分过孔中心距

差分过孔中心距
差分过孔中心距(Differential Via Spacing)是指差分信号对之间的过孔中心之间的距离。

在设计差分信号传输线时,通常会涉及到差分过孔的布局。

这个距离的大小对于信号的传输特性和板间距离都有影响。

差分信号通常用于高速数字信号传输,比如在PCB设计中常见的高速串行总线(如PCI Express、USB3.0等),其特点是对信号的传输要求较高,需要更为严格的布线和阻抗控制。

差分过孔中心距的选择取决于多个因素,包括但不限于:
1.信号频率:高频信号要求更短的差分过孔中心距,以减小信号的串扰和传输延迟。

2.板层布局:差分信号的过孔布局要考虑到板层的结构,尽量减小板层的损耗和串扰。

3.信号完整性:差分信号的完整性对于系统性能至关重要,过孔的布局必须符合信号的传输要求,确保信号的准确传输。

4.设计约束:某些设计约束可能会影响到差分过孔中心距的选择,比如板的层数、布线密度、板厚等。

一般来说,在高速数字信号传输中,差分过孔中心距的选择要遵循设计规范和最佳实践,以确保信号的传输质量和系统的稳定性。

在具体的设计中,可以通过仿真工具进行分析和优化,以找到最适合的差分过孔布局参数。

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设计电路时对过孔的处理原则

设计电路时对过孔的处理原则

设计电路时对过孔的处理原则设计电路时对过孔的处理原则过孔是电路板上连接不同层之间电气信号和电力的重要元件。

在设计电路时,合理的处理过孔可以提高电路板的可靠性和稳定性。

下面将从过孔的类型、尺寸、布局、焊盘等方面,详细介绍设计电路时对过孔的处理原则。

一、过孔类型1. 直通孔:从一侧直接通到另一侧,主要用于连接两个层之间或连接器件引脚与底层。

2. 盲孔:只在一侧有开口,通向内部某个层或多个层,主要用于高密度布线和减少板厚。

3. 埋孔:没有开口,完全埋在板内,主要用于高密度布线和增加板厚度。

二、过孔尺寸1. 直通孔:直径应大于0.25mm,小于3mm;长度应小于板厚度。

2. 盲孔:直径应大于0.15mm,小于1mm;深度应小于板厚度。

3. 埋孔:直径应大于0.15mm,小于1mm;深度应大于等于板厚度。

三、过孔布局1. 保持足够的间距:过孔之间应保持足够的间距,避免相互干扰。

2. 避免过密布局:过密布局会导致钻孔时容易出现误差和孔壁损伤,影响电路板质量。

3. 合理分布:应根据电路设计的需要,合理分布过孔位置,减少信号传输路径的长度。

四、焊盘设计1. 直通孔焊盘:直径应大于0.5mm,小于1mm;与过孔中心线距离应大于0.25mm。

2. 盲孔焊盘:直径应大于0.3mm,小于0.6mm;与过孔中心线距离应大于0.15mm。

3. 埋孔焊盘:直径应大于0.3mm,小于0.6mm;与过孔中心线距离应大于等于板厚度。

五、注意事项1. 避免重复钻孔:在设计电路时要避免重复钻同一位置的孔,否则会导致板子失效或者短路等问题。

2. 定位准确:在进行钻孔前要确保定位准确,并严格按照设计要求进行操作。

3. 确保质量:在制作电路板时,要确保过孔的质量,避免出现孔壁不平、内部残留物等问题。

综上所述,设计电路时对过孔的处理原则包括:过孔类型、尺寸、布局、焊盘等方面。

在设计电路时应根据需要合理选择过孔类型和尺寸,并合理分布和布局过孔位置。

一种差分过孔分析方法[发明专利]

一种差分过孔分析方法[发明专利]

专利名称:一种差分过孔分析方法
专利类型:发明专利
发明人:田欣欣,李健凤,吴艳杰,吴多龙申请号:CN201810375130.1
申请日:20180424
公开号:CN108575055A
公开日:
20180925
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种差分过孔分析方法,应用于含有差分走线的多层高速PCB,包括以下步骤:S1:对差分过孔结构进行区域分解,分解形成有平行板区域和若干个过孔区域,若干个所述过孔区域与平行板区域之间形成有若干个交界面,所述平行板还包括外部边界;S2:利用三维有限单元法求解若干个所述过孔区域;S3:利用边界积分方法求解所述平行板区域;S4:所述过孔区域与平行板区域S参数级联;本实施例提供的差分过孔分析方法采用边界积分法提取不规则形状平行板上不同过孔区域之间的耦合特性时,不需要对整个二维计算区域进行网格划分,而只用考虑一维边界,能进一步提升紧凑型过孔结构的设计效率。

申请人:广东工业大学
地址:510060 广东省广州市越秀区东风东路729号
国籍:CN
代理机构:北京集佳知识产权代理有限公司
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差分对:与过孔有关的四件事

差分对:与过孔有关的四件事

差分对:与过孔有关的四件事在一个高速印刷电路板(P C B)中,通孔在降低信号完整性性能方面一直饱受诟病。

然而,过孔的使用是不可避免的。

在标准的电路板上,元器件被放置在顶层,而差分对的走线在内层。

内层的电磁辐射和对与对之间的串扰较低。

必须使用过孔将电路板平面上的组件与内层相连。

幸运的是,可设计出一种透明的过孔来最大限度地减少对性能的影响。

在这篇博客中,我将讨论以下内容:1.过孔的基本元件2.过孔的电气属性3.一个构建透明过孔的方法4.差分过孔结构的测试结果1.过孔结构的基础知识让我们从检查简单过孔中将顶部传输线与内层相连的元件开始。

图1是显示过孔结构的3D图。

有四个基本元件:信号过孔、过孔残桩、过孔焊盘和隔离盘。

过孔是镀在电路板顶层与底层之间的通孔外的金属圆柱体。

信号过孔连接不同层上的传输线。

过孔残桩是过孔上未使用的部分。

过孔焊盘是圆环状垫片,它们将过孔连接至顶部或内部传输线。

隔离盘是每个电源或接地层内的环形空隙,以防止到电源和接地层的短路。

图1:单个过孔的3D图2.过孔元件的电气属性如表格1所示,我们来仔细看一看每个过孔元件的电气属性。

层过孔元件电气属性层1(顶层)过孔焊盘过孔焊盘在焊盘和下方的接地层之间引入寄生电容。

1-2层(过孔)信号过孔过孔是一个电感器。

层2(平面层)隔离盘隔离盘在金属圆柱表面和附近的过孔周围接地层之间产生边缘电容。

2-3层(过孔)信号过孔电感。

层3(信号)过孔焊盘焊盘与其上下的接地层之间的寄生电容。

3-4层(过孔)过孔残桩过孔的未使用部分形成电容短截线效应。

层4(平面层)隔离盘电容。

4-5层(过孔)过孔残桩过孔的未使用部分形成电容短截线效应。

层5(底层)过孔焊盘电容。

表1:图1中显示的过孔元件的电气属性一个简单过孔是一系列的π型网络,它由两个相邻层内构成的电容-电感-电容(C-L-C)元件组成。

表格2显示的是过孔尺寸的影响。

相关尺寸电气属性对电容阻抗(Z o)的影响过孔焊盘小焊盘直径C↓Z o↑过孔大小小孔直径L↑Z o↑隔离盘大隔离盘直径C↓Z o↑过孔长度更长的过孔长度L↑Z o↑电源/接地层更多平面层C↑Z o↓过孔残桩更长的过孔残桩C↑Z o↓过孔间距更小的过孔间距C↑Z o↓表2:过孔尺寸的直观影响通过平衡电感与寄生电容的大小,可以设计出与传输线具有相同特性阻抗的过孔,从而变得不会对电路板运行产生特别的影响。

差分对与PCB过孔的关系

差分对与PCB过孔的关系

差分对:你需要了解的与过孔有关的四件事在一个高速印刷电路板(PCB)中,通孔在降低信号完整性性能方面一直饱受诟病。

然而,过孔的使用是不可避免的。

在标准的电路板上,元器件被放置在顶层,而差分对的走线在内层。

内层的电磁辐射和对与对之间的串扰较低。

必须使用过孔将电路板平面上的组件与内层相连。

幸运的是,可设计出一种透明的过孔来最大限度地减少对性能的影响。

1. 过孔结构的基础知识让我们从检查简单过孔中将顶部传输线与内层相连的元件开始。

图1是显示过孔结构的3D图。

有四个基本元件:信号过孔、过孔残桩、过孔焊盘和隔离盘。

过孔是镀在电路板顶层与底层之间的通孔外的金属圆柱体。

信号过孔连接不同层上的传输线。

过孔残桩是过孔上未使用的部分。

过孔焊盘是圆环状垫片,它们将过孔连接至顶部或内部传输线。

隔离盘是每个电源或接地层内的环形空隙,以防止到电源和接地层的短路。

图1:单个过孔的3D图2. 过孔元件的电气属性如表格1所示,我们来仔细看一看每个过孔元件的电气属性。

表1:图1中显示的过孔元件的电气属性一个简单过孔是一系列的π型网络,它由两个相邻层内构成的电容-电感-电容(C-L-C)元件组成。

表格2显示的是过孔尺寸的影响。

表2:过孔尺寸的直观影响通过平衡电感与寄生电容的大小,可以设计出与传输线具有相同特性阻抗的过孔,从而变得不会对电路板运行产生特别的影响。

还没有简单的公式可以在过孔尺寸与C和L元件之间进行转换。

3D电磁(EM)场解算程序可以根据PCB布局布线中使用的尺寸来预测结构阻抗。

通过重复调整结构尺寸和运行3D仿真,可优化过孔尺寸,来实现所需阻抗和带宽要求。

3. 设计一个透明的差分过孔我们曾在之前的帖子中讨论过,在实现差分对时,线路A与线路B之间必须高度对称。

这些对在同一层内走线,如果需要一个过孔,必须在两条线路的临近位置上打孔。

由于差分对的两个过孔距离很近,两个过孔共用的一个椭圆形隔离盘能够减少寄生电容,而不是使用两个单独的隔离盘。

PADSPCB功能使用技巧系列——如何走差分线

PADSPCB功能使用技巧系列——如何走差分线

PADSPCB功能使用技巧系列——如何走差分线差分信号传输在高速PCB设计中被广泛应用,它可以减少信号线的干扰和损耗,提高信号传输的质量和稳定性。

在设计差分线时,需要注意一些技巧和原则,以确保信号的完整性和可靠性。

本文将介绍如何在PADSPCB中走差分线的一些功能使用技巧。

1.设置差分规则
3.调整差分层
在差分信号传输中,选择合适的差分层是非常重要的。

一般来说,差分信号线应尽量避免与其他信号线或地平面层重叠,以减少干扰和损耗。

在 PADS PCB 中,可以通过 Layers-Assign Layers 来调整差分层。

确保差分线在 PCB 中能够有足够的空间和隔离,以保证信号的完整性。

4.使用差分双走道
5.配置差分过孔
对于差分信号线,还需要正确配置过孔以确保信号的传输质量。

在PADS PCB 中,可以通过 Design-Rules-Edit 来设置差分过孔规则。

根据设计要求,设置合适的过孔规则,如过孔大小、间距、连接方式等。

合理配置差分过孔可以进一步提高信号的稳定性和可靠性。

6.进行差分线长度匹配。

allegro差分线打孔方式

allegro差分线打孔方式

在这篇文章中,我将会按照您的要求对allegro差分线打孔方式进行深入探讨。

我会从简到繁地解释这个主题,以便您能更深入地理解。

让我们来明确一下什么是allegro差分线打孔方式。

在PCB设计中,allegro差分线打孔方式是一种常见的设计技术,用于传输高速差分信号。

它通过对PCB上的信号线进行特殊的布局和打孔方式,来减小信号传输中的串扰和失真,确保信号的高质量传输。

现在,让我来逐步展开这个主题。

1. 差分信号:在开始讨论allegro差分线打孔方式之前,我们需要先了解什么是差分信号。

差分信号是指在信号传输中同时传输正负对称的两个信号,通过两条相互独立的信号线来传输。

这种传输方式可以有效地减小外部干扰对信号的影响,提高信号的抗干扰能力。

2. allegro差分线打孔方式原理:allegro差分线打孔方式的原理是通过合理的布局和打孔方式来减小信号线间的串扰和失真。

在PCB设计中,我们可以采用不同的打孔方式来优化差分线路的传输效果。

这些方式包括但不限于:通过合适的间距和走线方式来减小信号线间的串扰;通过选择合适的打孔方式来减小信号线的传输损耗等等。

3. allegro差分线打孔方式的优点:采用allegro差分线打孔方式有许多优点。

它可以有效地减小信号线间的串扰和失真,提高信号的传输质量。

通过合理的布局和打孔方式,可以减小信号线的传输损耗,延长信号传输的距离。

另外,allegro差分线打孔方式还可以提高PCB的抗干扰能力,减小外部环境对信号的影响。

4. 个人观点和理解:在我的个人看来,allegro差分线打孔方式是一种非常有效的PCB设计技术。

它可以帮助设计师解决高速信号传输中的一系列问题,保证信号的高质量传输。

allegro差分线打孔方式也充分体现了PCB设计中的一种创新思维,通过合理的布局和打孔方式来优化整个设计方案。

我相信随着技术的不断发展,allegro差分线打孔方式在PCB设计中将会有着更广泛的应用和深入的研究。

过孔基础知识与差分过孔设计

过孔基础知识与差分过孔设计

过孔基础知识与差分过孔设计在一个高速印刷板 () 中,通孔在降低信号完整性性能方面向来饱受诟病。

然而,过孔的用法是不行避开的。

在标准的电路板上,元器件被放置在顶层,而差分对的走线在内层。

内层的电磁辐射和对与对之间的串扰较低。

必需用法过孔将电路板平面上的组件与内层相连。

幸运的是,可设计出一种透亮的过孔来最大限度地削减对性能的影响。

1. 过孔结构的基础学问让我们从检查容易过孔中将顶部传输线与内层相连的元件开头。

图1是显示过孔结构的3D图。

有四个基本元件:信号过孔、过孔残桩、过孔焊盘和隔离盘。

过孔是镀在电路板顶层与底层之间的通孔外的金属圆柱体。

信号过孔衔接不同层上的传输线。

过孔残桩是过孔上未用法的部分。

过孔焊盘是圆环状垫片,它们将过孔衔接至顶部或内部传输线。

隔离盘是每个电源或接地层内的环形空隙,以防止到电源和接地层的短路。

图1:单个过孔的3D图2. 过孔元件的电气属性如表格1所示,我们来认真看一看每个过孔元件的电气属性。

表1:图1中显示的过孔元件的电气属性一个容易过孔是一系列的π型网络,它由两个相邻层内构成的--电容(C-L-C) 元件组成。

表格2显示的是过孔尺寸的影响。

表2:过孔尺寸的直观影响通过平衡电感与寄生电容的大小,可以设计出与传输线具有相同特性阻抗的过孔,从而变得不会对电路板运行产生特殊的影响。

还没有容易的公式可以在过孔尺寸与C和L元件之间举行转换。

3D电磁 (EM) 场解算程序可以按照PCB布局布线中用法的尺寸来预测结构阻抗。

通过重复调节结构尺寸和运行3D,可优化过孔尺寸,来实现所需阻抗和带宽要求。

3. 设计一个透亮的差分过孔在实现差分对时,线路A与线路B之间必需高度对称。

这些对在同一层内走线,假如需要一个过孔,必需在两条线路的接近位置上打孔。

因为差分对的两个过孔距离很近,两个过孔共用的一个椭圆形隔离盘能够削减寄生电容,而不是用法两个单独的隔离盘。

接地过孔也被放置在每个过孔的旁边,这样的话,它们就能够为A和B过孔提供接地返回路径。

pcb过孔工艺

pcb过孔工艺

pcb过孔工艺PCB(Printed Circuit Board)是印制电路板的简称,是现代电子产品制造过程中不可或缺的组成部分。

PCB的制造过程中,过孔工艺是一个非常重要的环节。

下面将从过孔的定义、过孔的分类、过孔的加工方法以及过孔的应用等方面进行介绍。

一、过孔的定义过孔是指在PCB上形成的贯穿整个板厚的通孔,用于连接不同层的电路。

通过过孔,可以实现不同层之间的电气连接,提高电路的布线密度,减小电路板的尺寸并增加电路的可靠性。

二、过孔的分类根据过孔的形状和用途,可以将过孔分为以下几种类型:1. 直通孔:直通孔是最常见的一种过孔类型,也是最基本的过孔形式。

它从PCB的一侧穿过到另一侧,用于连接电路的不同层。

2. 盲孔:盲孔是只在PCB的一侧形成的过孔,不能贯穿整个板厚。

它用于连接电路板的内层和表层。

3. 埋孔:埋孔是在PCB的内部形成的孔洞,被覆盖好后不可见。

它用于连接多层电路板内部的线路。

4. 填充孔:填充孔是在通过内层电路板时先将孔内充满导电胶或金属,然后进行制造孔。

填充孔可以提高电路板的承载能力和连接的可靠性。

三、过孔的加工方法1. 机械钻孔:机械钻孔是传统的过孔加工方法,通过机械钻头旋转和向下压力的作用,将孔钻出。

这种方法适用于大批量的生产,但钻孔精度和孔径控制较难。

2. 激光钻孔:激光钻孔是利用激光束进行钻孔的方法,具有加工速度快、孔径控制准确等优点。

激光钻孔适用于高精度的钻孔需求,但设备和操作成本较高。

3. 铣削孔:铣削孔是利用铣床进行加工的方法,通过将孔型设计在铣刀上来切削孔洞。

这种方法适用于特殊形状的过孔加工需求,但是加工速度较慢。

4. 化学铜覆盖孔:化学铜覆盖孔是一种用于盲孔的加工方法。

通过化学沉积铜,使盲孔内壁铜化,实现与其他层之间的电气连接。

四、过孔的应用PCB中的过孔广泛应用于各种电子产品的制造过程中,包括通信设备、计算机、汽车电子、工业控制等领域。

通过合理设计和制造过程控制,可以确保过孔的质量和可靠性,提高电路板的性能和使用寿命。

立创eda 批量过孔规则

立创eda 批量过孔规则

立创eda 批量过孔规则
立创EDA是一种电子设计自动化软件,用于电路板设计。

批量
过孔规则是指在PCB设计中,通过设置规则来定义和控制电路板上
的过孔。

过孔是指连接电路板不同层之间的孔,通常用于连接电路
板上的不同层的导线或元件。

批量过孔规则可以帮助设计师在设计
过程中自动化地管理和控制过孔的布局和尺寸,提高设计效率和准
确性。

在立创EDA软件中,批量过孔规则通常包括以下几个方面:
1. 过孔类型,定义不同类型的过孔,例如通孔、盲孔、埋孔等,以及它们的尺寸和布局要求。

2. 过孔间距和安全间距,规定过孔之间的最小距离,以及过孔
与电路板边缘或其他元件之间的安全间距,以确保电路板的可靠性
和稳定性。

3. 过孔填充和覆铜,定义过孔的填充方式和覆铜要求,例如是
否需要覆盖焊盘、填铜等。

4. 过孔连接规则,规定过孔与焊盘、元件引脚等的连接方式和要求,以确保信号传输的可靠性和稳定性。

5. 过孔阻抗控制,针对高速信号传输线路,定义过孔的阻抗要求,以确保信号传输的稳定性和可靠性。

通过设置这些批量过孔规则,设计师可以在立创EDA软件中自动化地对电路板的过孔进行布局和管理,减少人为错误和提高设计效率。

同时,这些规则也有助于确保电路板的质量和可靠性,满足设计要求和标准。

差分对过孔间距与线宽关系

差分对过孔间距与线宽关系

差分对过孔间距与线宽关系在电子器件制造过程中,通过印刷电路板(PCB)来实现电路的连接。

而在PCB中,通过过孔(via)来实现各个电路层之间的连接。

过孔的设计参数之一就是过孔间距,即通过孔与其周围其他过孔之间的最小距离。

而过孔的尺寸参数之一就是线宽,即过孔的直径。

过孔间距和线宽是PCB设计中非常重要的参数,它们直接影响着PCB的可靠性和性能。

通过差分对过孔间距与线宽的研究,可以更好地了解它们之间的关系,并为PCB设计提供指导。

过孔间距的选择对于PCB的可靠性至关重要。

过小的过孔间距可能导致过孔之间的短路,从而造成电路故障。

过大的过孔间距则可能导致电路层之间的连接不可靠,信号传输的质量下降。

因此,在PCB设计中,需要根据电路层之间的电压差、信号传输速度等因素来合理选择过孔间距。

线宽也对PCB的性能有着直接的影响。

线宽的选择会影响到PCB 的功耗、信号传输速度等方面。

较大的线宽可以提高PCB的电流承载能力,减小线路的电阻,降低功耗。

而较小的线宽则可以提高信号传输的速度,减小信号的传输延迟。

因此,在PCB设计中,需要根据电路的具体需求来选择合适的线宽。

然而,过孔间距与线宽之间并不存在简单的线性关系。

具体来说,过孔间距的选择会受到线宽的影响,而线宽的选择也会受到过孔间距的制约。

这是因为在PCB制造过程中,过孔的打孔尺寸会受到线宽的限制。

如果线宽过小,那么过孔的直径也会相应缩小,从而限制了过孔间距的选择范围。

反之亦然,如果线宽过大,那么过孔的直径也会相应增大,从而增加了过孔之间的最小距离。

因此,在实际的PCB设计中,需要综合考虑过孔间距和线宽的关系。

首先,可以根据电路层之间的电压差、信号传输速度等因素来确定合理的过孔间距范围。

然后,在这个范围内,根据电路的具体需求来选择合适的线宽。

在选择线宽时,需要考虑过孔的打孔尺寸,以确保过孔的可靠性和性能。

总结起来,差分对过孔间距与线宽之间存在着相互制约的关系。

在PCB设计中,需要综合考虑过孔间距和线宽的影响,以保证PCB的可靠性和性能。

过孔的种类对比以及设计注意事项

过孔的种类对比以及设计注意事项

过孔的种类对比以及设计注意事项过孔是电子产品中常见的一种连接方式,用于连接不同电路层之间的信号和电能。

根据不同的设计要求和应用场景,过孔可以分为多种类型。

本文将对几种常见的过孔类型进行对比,并介绍设计过程中的注意事项。

一、通孔(Through Hole)通孔是最常见的过孔类型,它是通过印刷电路板(PCB)的整个厚度,从一侧到另一侧的孔。

通孔的直径通常为0.3-6mm,可以容纳各种连接器、插件和其他元件的引脚。

通孔的优点是连接牢固、可靠性高,适用于承受大电流和大功率的应用。

然而,通孔的缺点是占用空间较大,不适合高密度布线。

二、盲孔(Blind Via)盲孔是从PCB的一侧到另一侧的孔,但并不穿透整个板厚。

盲孔的设计可以减少空间占用,提高布线密度。

盲孔通常用于连接内部层和外部层之间的信号。

然而,盲孔的加工难度较大,成本较高,容易出现质量问题。

三、埋孔(Buried Via)埋孔是完全位于PCB内部的孔,不与PCB表面相连。

埋孔可以实现更高的布线密度和更复杂的电路设计。

然而,埋孔的制造成本较高,加工难度较大,需要先制作内部层,再制作外部层,增加了制造工艺的复杂性。

四、盲埋孔(Blind Buried Via)盲埋孔是盲孔和埋孔的结合,既连接了内部层和外部层的信号,又节省了空间。

盲埋孔常用于高密度布线和多层堆叠PCB设计。

然而,盲埋孔的加工技术要求高,成本相对较高。

设计过程中的注意事项:1. 根据具体应用场景和设计要求选择合适的过孔类型。

通孔适用于大电流、大功率应用;盲孔适用于减少空间占用;埋孔和盲埋孔适用于高密度布线。

2. 合理选择过孔的直径和间距。

过孔直径应根据连接器、插件或其他元件的引脚直径来确定,并考虑到电流、功率等因素。

过孔间距应符合PCB制造的要求,并考虑到信号完整性和布线密度。

3. 注意过孔的位置和布局。

过孔应避免与其他元件、信号线和电源线冲突,避免过孔位置过于靠近边缘,以免影响PCB的强度和可靠性。

allegro中的差分过孔椭圆避让

allegro中的差分过孔椭圆避让

Allegro 中差分过孔椭圆避让在是指在布局过程中,为了让差分过孔(Differential Pairs)在满足电磁兼容(EMC)要求的同时,避免与其他信号或过孔产生干扰,需要对差分过孔进行椭圆避让。

椭圆避让是通过设置一定的间距和尺寸来实现的。

以下是实现 Allegro 中差分过孔椭圆避让的方法:1. 打开 Allegro 软件,导入或创建 PCB 布局。

2. 设置差分过孔的参数。

在 Constraints Manager(约束管理器)中,找到 Electric Net Routing Differential Part Primary Gap (差分对主间隙),设置合适的值。

这个值表示差分过孔之间的最小间距。

3. 绘制差分过孔。

在 Pad Designer(过孔设计器)中,绘制所需的差分过孔。

可以根据需要调整过孔的尺寸和形状。

4. 设置椭圆避让。

在过孔绘制完成后,选中过孔,右键选择“Place -> Expand”(放置 -> 扩展)。

在弹出的对话框中,输入椭圆避让的半径,例如 17.02。

确认后,过孔会按照设定的椭圆避让半径进行避让。

5. 审查布局。

在布局过程中,可以使用“Show Element”(显示元素)命令查找和查看过孔位置。

如有需要,可以根据实际情况调整椭圆避让的大小和过孔位置,以确保满足电磁兼容性要求。

6. 完成布局后,保存并生成 Gerber 文件。

在制造过程中,根据 Gerber 文件进行制版和焊接。

通过以上步骤,可以在 Allegro 中实现差分过孔的椭圆避让。

需要注意的是,具体的避让尺寸和位置需要根据实际项目需求和制造工艺进行调整。

过孔的寄生电容

过孔的寄生电容

过孔的寄生电容过孔的寄生电容是指在电路板上存在的一种电容效应,它是由于电路板上的导线与地面之间形成的电容而产生的。

在设计和制造高速数字和模拟电路时,这种寄生电容会对信号传输和噪声干扰产生影响,因此需要进行充分的考虑和处理。

首先,我们需要了解过孔的基本结构。

过孔是指穿过电路板的一种导线连接方式。

通常情况下,通过孔内部涂有一层金属来实现导线连接。

在这个金属涂层周围,会形成一个环形空隙,在信号传输中就会产生寄生电容效应。

接下来,我们来看看过孔寄生电容对信号传输的影响。

在高速数字和模拟电路中,信号传输需要保持良好的稳定性和准确性。

然而,当信号经过一个过孔时,就会受到寄生电容的影响。

这种影响主要表现为:1. 信号衰减:由于寄生电容与信号源之间存在一个并联关系,因此会引起信号衰减。

2. 时延:由于寄生电容与地面之间存在一个串联关系,因此会引起信号传输的时延。

3. 信号失真:由于寄生电容会形成一个低通滤波器,因此会引起信号的失真。

为了解决这些问题,我们需要采取一些措施。

其中最常见的方法是通过布线规划来减少过孔寄生电容的影响。

具体措施包括:1. 减少过孔数量:通过合理规划布线,减少过孔数量可以有效地降低寄生电容的影响。

2. 增加过孔间距:在设计电路板时,可以适当增加过孔间距来降低寄生电容效应。

3. 使用盲孔和埋孔:盲孔和埋孔可以减少导线与地面之间的距离,从而降低寄生电容效应。

4. 优化地面铺铜:在设计电路板时,可以通过优化地面铺铜来减小导线与地面之间的距离,从而减少寄生电容效应。

除了以上措施外,还有其他一些方法可以用来降低过孔寄生电容对信号传输的影响。

例如,在设计高速数字和模拟电路时,可以采用差分信号传输、层间叠置、电容隔离等方法来减小寄生电容的影响。

总之,过孔的寄生电容是电路板设计和制造中需要注意的一个问题。

在实际应用中,我们需要根据具体情况采取合适的措施来降低其对信号传输的影响。

塞孔最大孔径

塞孔最大孔径

塞孔最大孔径
塞孔,又称为过孔,是PCB设计中的一个重要元素,主要用于连接电路板的各层。

塞孔的最大孔径是指塞孔的最大直径。

塞孔的孔径大小直接影响到电路板的性能和制造成本。

如果孔径过大,会增加电路板的制造难度和成本,同时也可能导致电路板的性能下降。

因为孔径过大,会使得电路板的导线宽度变窄,从而增加了电阻,影响了电流的传输效率。

此外,孔径过大还可能导致电路板的机械强度下降,影响其使用寿命。

相反,如果孔径过小,也会对电路板的性能产生不利影响。

孔径过小,会使得电路板的导线宽度变宽,从而占用更多的电路板空间,影响到电路板的布局设计。

此外,孔径过小还会增加电路板的制造难度,可能导致塞孔不完全,影响到电路板的电气性能。

因此,塞孔的最大孔径需要根据电路板的具体需求和制造工艺进行合理选择。

一般来说,塞孔的最大孔径不应超过电路板的最小线宽,也不应小于电路板的最小线间距。

同时,还需要考虑到电路板的制造工艺和成本,以及电路板的使用环境和寿命等因素。

过孔设置

过孔设置

于PCB layout上过孔:主要考虑的问题是,信号上过孔造成的影响(信号的变形,过孔的容性感性问题)PCB过孔过孔(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。

从作用上看,过孔可以分成两类:一是用作各层间的电气连接;二是用作器件的固定或定位。

如果从工艺制程上来说,这些过孔一般又分为三类,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。

上述两类孔都位于线路板的内层,层压前利用通孔成型工艺完成,在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层。

第三种称为通孔,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。

以下所说的过孔,没有特殊说明的,均作为通孔考虑。

从设计的角度来看,一个过孔主要由两个部分组成,一是中间的钻孔(drill hole),二是钻孔周围的焊盘区,见下图。

这两部分的尺寸大小决定了过孔的大小。

很显然,在高速,高密度的PCB设计时,设计者总是希望过孔越小越好,这样板上可以留有更多的布线空间,此外,过孔越小,其自身的寄生电容也越小,更适合用于高速电路。

但孔尺寸的减小同时带来了成本的增加,而且过孔的尺寸不可能无限制的减小,它受到钻孔(drill)和电镀(plating)等工艺技术的限制:孔越小,钻孔需花费的时间越长,也越容易偏离中心位置;且当孔的深度超过钻孔直径的6倍时,就无法保证孔壁能均匀镀铜。

比如,现在正常的一块6层PCB板的厚度(通孔深度)为50Mil左右,所以PCB厂家能提供的钻孔直径最小只能达到8Mil。

ADS PCB 板图仿真学习笔记(过孔设定,差分仿真,差分眼图仿真等)

ADS PCB 板图仿真学习笔记(过孔设定,差分仿真,差分眼图仿真等)

ADS PCB 板图仿真学习笔记方法一:1.打开Cadence:Allegro PCB Designer 16.5,载入需要的PCB文件。

1.1File----->Change Editor,在弹出窗口选择Allegro PCB DesignXL(Legacy),选中Analog/RF,点击确定。

1.2Setup----->Cross-section 设置叠层厚度,介电常数等信息。

1.31.3.1RF-PCB----->IFF Interface----->Export,在弹出窗口选择Export Selection,然后点击PCB上需要导出仿真的线段等,点击OK.(也可以选择Export All等其它选项,根据需要选择)。

1.3.2在弹出窗口:RF IFF Export,选择文件存放的路径,然后点击layer map。

1.3.3在出现的窗口选择转换到ADS对应的层(我习惯4层板依次放在PC1~PC4),点击OK。

1.3.4回到RF IFF Export窗口,点击OK,生成文件。

在产生的报告中,Types of viasexported 后给出了过孔输出对应的层。

2打开ADS 20092.1新建一个PCB(可在Option----->Preferences 弹出窗口中选择layout units 设定layout 单位,也可以在layout 界面单机右键,选择Preferences。

另单击右键选择Grid Spaction 可设置栅格大小;选择Measure可用来测量长度)2.2File----->Export 在弹出的Export窗口中,File Type选择IFF;Destination file选择刚才生成的layout.IFF文件(备注:文件夹命名不能有空格等非法字符)。

2.3Momentum----->Substrate----->open 选择刚才生成的xxxx.slm文件,载入叠层设置。

cadence过孔参数

cadence过孔参数

在Cadence软件中,过孔参数主要包括以下几个方面:
1. 过孔类型:根据实际需求选择不同的过孔类型,如盲埋孔、通孔等。

2. 过孔大小:根据设计需求和线宽线距规则设置过孔的大小,一般为8/8mil、6/6mil、4/4mil等。

3. 过孔间距:根据设计需求和线宽线距规则设置过孔的间距,包括线到孔、线到线、线到焊盘、线到过孔、孔到盘等元素之间的间距。

4. 过孔高度和深度:根据实际需求设置过孔的高度和深度,以满足不同设计要求。

5. 金属层和导电层:根据实际需求选择过孔的金属层和导电层,以满足信号传输和电流导通的要求。

6. 阻焊层和焊盘:根据实际需求设置过孔的阻焊层和焊盘,以满足焊接和电路板制作的要求。

在Cadence软件中,可以通过PCB Editor等工具进行过孔参数的设置和调整,以满足不同设计需求。

同时,还需要注意过孔的电气性能和可靠性等方面的问题,以确保设计的可靠性和稳定性。

10G差分过孔设计要求

10G差分过孔设计要求

SOTU10G叠层与10G差分过孔设计要求PCB为阻抗控制PCB板,设计为12层,板厚2mm,板材为FR4,采用Foil叠法,叠层安排和各层的厚度(所有层都使用0.5OZ铜)如下所示:Top1 ______________ HOZ (使用半盎司铜箔,完成铜厚1.3OZ)3313 4.0MILGND2 ______________ HOZCore 6MILSIG3 ______________ HOZ7628 7.9milPOW4 ______________ HOZCore 6MILSIG5 ______________ HOZ7628 7.9milMIX6 ______________ HOZCore 6MILGND7 ______________ HOZ7628 7.9milSIG8 ______________ HOZCore 6MILPOW9 ______________ HOZ7628 7.9milSIG10 ______________ HOZCore 6MILGND11 ______________ HOZ3313 4.0MILBOT12 ______________ HOZ (使用半盎司铜箔,完成铜厚1.3OZ)几点说明:(1)MIX6为信号、电源混合层,因为有参考地平面GND7,可以布高速线(2)SIG5没有参考地,只有一个参考电源平面,可以用来布低速线或以POW4为电源的高速线(3)为降低层间串扰,SIG5与MIX6的信号不能上下重叠布线,要采用垂直交叉的形式(4)10G高速差分线很难布在内层。

如果布在内层,成差分带状线,为了降低铜损,希望线宽能大,但这样又要上、下挖空两个相邻的平面层,将参考层往外延伸一层,处理起来比较复杂,而且带状线的介质损坏比微带线的大,所以建议本板将10G差分线布在表层,这样带来的问题是:信号对外有辐射,建议在表层差分对两边铺实心铜,并打地孔(5)10G差分对布线层为TOP1->BOT12->TOP1,需要用到2个Via,Via的差分阻抗控制为100欧姆,差分线的线宽、间距要求如下:W=12mil,S=10mil,Zdiff=99.7欧姆10G的TOP1层差分以SIG3为参考地平面,GND2上的对应位置要掏空,BOT12层差分以SIG10为参考地平面,GND11上的对应位置要掏空。

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过孔基础知识与差分过孔设计
导读:在一个高速印刷电路板 (PCB) 中,通孔在降低信号完整性性能方面一直饱受诟病。

然而,过孔的使用是不可避免的。

幸运的是,可设计出一种透明的过孔来最大限度地减少对性能的影响。

在一个高速印刷电路板 (PCB) 中,通孔在降低信号完整性性能方面一直饱受诟病。

然而,过孔的使用是不可避免的。

在标准的电路板上,元器件被放置在顶层,而差分对的走线在内层。

内层的电磁辐射和对与对之间的串扰较低。

必须使用过孔将电路板平面上的组件与内层相连。

幸运的是,可设计出一种透明的过孔来最大限度地减少对性能的影响。

1. 过孔结构的基础知识
让我们从检查简单过孔中将顶部传输线与内层相连的元件开始。

图1是显示过孔结构的3D图。

有四个基本元件:信号过孔、过孔残桩、过孔焊盘和隔离盘。

过孔是镀在电路板顶层与底层之间的通孔外的金属圆柱体。

信号过孔连接不同层上的传输线。

过孔残桩是过孔上未使用的部分。

过孔焊盘是圆环状垫片,它们将过孔连接至顶部或内部传输线。

隔离盘是每个电源或接地层内的环形空隙,以防止到电源和接地层的短路。

图1:单个过孔的3D图
2. 过孔元件的电气属性
如表格1所示,我们来仔细看一看每个过孔元件的电气属性。

表1:图1中显示的过孔元件的电气属性
一个简单过孔是一系列的π型网络,它由两个相邻层内构成的电容-电感-电容 (C-L-C) 元件组成。

表格2显示的是过孔尺寸的影响。

表2:过孔尺寸的直观影响
通过平衡电感与寄生电容的大小,可以设计出与传输线具有相同特性阻抗的过孔,从而变得不会对电路板运行产生特别的影响。

还没有简单的公式可以在过孔尺寸与C和L元件之间进行转换。

3D电磁 (EM) 场解算程序可以根据PCB布局布线中使用的尺寸来预测结构阻抗。

通过重复调整结构尺寸和运行3D仿真,可优化过孔尺寸,来实现所需阻抗和带宽要求。

3. 设计一个透明的差分过孔
在实现差分对时,线路A与线路B之间必须高度对称。

这些对在同一层内走线,如果需要一个过孔,必须在两条线路的临近位置上打孔。

由于差分对的两个过孔距离很近,两个过孔共用的一个椭圆形隔离盘能够减少寄生电容,而不是使用两个单独的隔离盘。

接地过孔也被放置在每个过孔的旁边,这样的话,它们就能够为A和B过孔提供接地返回路径。

图2显示的是一个地-信号-信号-地 (GSSG) 差分过孔结构示例。

两个相邻过孔间的距离被称为过孔间距。

过孔间距越小,互耦合电容越多。

图2:使用背面钻孔的GSSG差分过孔
不要忘记,在传输速率超过10Gbps时,过孔残桩会严重影响高速信号完整性。

幸运的是,有一种背面钻孔PCB制造工艺,此工艺可以在未使用的过孔圆柱上钻孔。

根据制造工艺公差的不同,背面钻孔去除了未使用的过孔金属,并最大限度地将过孔残桩减少到10mil以下。

3D EM仿真器用来根据所需的阻抗和带宽来设计差分过孔。

这是一个反复的过程。

此过程重复地调整过孔尺寸,并运行EM仿真,直到实现所需的阻抗和带宽。

4. 如何验证性能
图2中显示的差分过孔设计已构建完毕并经测试。

测试样片包括顶层的一对差分线,之后是到内部差分线的差分过孔,然后第二对差分过孔再次连接至顶层的球状引脚栅格阵列封装 (BGA) 接地焊盘。

信号路径的总长度大约为1330mil。

我用差分时域反射仪 (TDR) 测得其差分阻抗,用网络分析仪测得了带宽,并用高速示波器测量了数据眼图来了解其对信号的影响。

图3,4,5分别显示了阻抗、带宽和眼图。

左图是使用背面钻孔时的测试结果,而右图是无背面钻孔的测试结果。

在图5中的带宽波特图中,我们可以很清楚地看到背面钻孔对于在数据速率大于10Gbps 的情况下实现高性能是必不可少的。

图3:TDR阻抗波特图(左:使用背面钻孔,ZDIFF大约为85Ω;右:无背面钻孔,ZDIFF大约为58
Ω)
图4:频率响应(左:12.5GHz时的插入损耗大约为3dB ;右:12.5GHz时的插入损耗大于8dB)
图5:25Gbps时的数据眼图(左:使用背面钻孔时,数据眼是打开的;右:无背面钻孔时,数据眼是关
闭的。

)。

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