印刷电路板的过孔

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pi过孔规则

pi过孔规则

PI过孔规则是指在印刷电路板(PCB)设计中的一种规定,用于定义在电路板上的过孔的参数和布局。

以下是一些常见的PI过孔规则:
1. 过孔大小:根据电路板的层数和信号的电流要求,选择合适的过孔大小。

一般来说,过孔的直径应该大于
等于0.3mm。

2. 过孔间距:过孔之间的最小间距应该根据电路板的层数和工艺要求来确定。

一般来说,过孔间距应该大于
等于0.3mm。

3. 过孔与元件引脚的距离:过孔与元件引脚之间的距离应该根据元件的大小和引脚间距来确定。

一般来说,
过孔与元件引脚的距离应该大于等于0.2mm。

4. 过孔深度:过孔的深度应该根据电路板的层数和工艺要求来确定。

一般来说,过孔的深度应该在0.2mm
到1mm之间。

5. 过孔填充:在多层板中,过孔可能需要填充导电材料以实现层与层之间的连接。

根据具体情况,选择合适
的过孔填充材料和厚度。

6. 过孔形状:过孔的形状一般有圆形、方形和椭圆形等。

选择合适的过孔形状可以减小信号延迟和干扰。

7. 过孔阻抗控制:在高速数字电路中,过孔的阻抗对信号质量有很大影响。

根据信号的阻抗要求,选择合适
的过孔参数(如直径、层数和排列方式)以控制过孔的阻抗。

EMC-PCB过孔全介绍

EMC-PCB过孔全介绍

PCB过孔全介绍过孔(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。

过孔本身存在着对地的寄生电容,如果已知过孔在铺地层上的隔离孔直径为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,板基材介电常数为ε,则过孔的寄生电容大小近似于:C=1.41εTD1/(D2-D1) 过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间,降低了电路的速度。

PCB过孔注意事项

PCB过孔注意事项

过孔注意事项过孔(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P CB厂家能提供的钻孔直径最小只能达到8Mil。

二、过孔的寄生电容过孔本身存在着对地的寄生电容,如果已知过孔在铺地层上的隔离孔直径为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,板基材介电常数为ε,则过孔的寄生电容大小近似于:C=1.41εTD1/(D2-D1)过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间,降低了电路的速度。

过孔对PCB的影响

过孔对PCB的影响

过孔对PCB的影响过孔是印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)上一种重要的电气连接方式,用于连接不同的电路层,通过过导线使电路层间相互连接。

然而,使用过孔也会对PCB产生一些影响。

下面将从制作过程、电性能、可靠性以及封装设计等方面展开讨论。

首先,从制作过程来看,过孔的加工会增加PCB的制造复杂度。

在PCB的制作过程中,需要先在电路板上钻孔,然后在孔内 metalize 形成金属电导体,从而形成导通。

这个过程需要使用高速钻孔机或雷射钻孔机进行操作。

而过孔的加工还需要控制钻孔的位置精度和孔径精确度,大大增加了制造成本。

其次,过孔还会对PCB的电性能产生一定的影响。

由于过孔实质上是在PCB板上开了一个孔,因此,从电学角度看,过孔将会产生一个噪声源,从而对PCB的信号完整性产生一定的影响。

特别是当信号经过过孔时会引起信号的失真、串扰等问题,尤其在高频电路中影响更为显著。

因此,在高频电路设计中,需要特别关注过孔对信号完整性的影响,并采取一些措施,如通过设置仿真模型、调整PCB布局来减小过孔带来的信号干扰。

此外,过孔还会对PCB的可靠性产生一定影响。

过孔是PCB上电线的一个重要连接点,因此,其质量对整个PCB的可靠性至关重要。

一旦过孔质量不合格,比如钻孔位置偏离、孔壁不光滑或者镀铜层不均匀等问题,都有可能导致PCB在使用过程中发生故障。

因此,在PCB制造过程中,要严格控制过孔加工的质量,确保过孔的精度和可靠性。

最后,对于封装设计来说,过孔的存在会对PCB封装类型产生一定的限制。

因为过孔的存在会让PCB板变得不均匀,这会对贴装组件的封装和安装造成一些困难。

对于BGA或者QFN等封装的器件来说,过孔的存在可能需要特别的工艺要求或者额外的工序来处理过孔和贴装的冲突。

因此,在封装设计中,需要考虑到过孔对贴片元件封装的影响,并合理调整PCB板面上贴片元件和过孔的布局。

综上所述,过孔是PCB中一种重要的电气连接方式,但也会对PCB产生一些不利的影响。

pcb过孔容抗

pcb过孔容抗

pcb过孔容抗【最新版】目录1.PCB 过孔容抗的定义与原理2.PCB 过孔容抗的计算方法3.PCB 过孔容抗的影响因素4.PCB 过孔容抗的优化策略5.PCB 过孔容抗在电路设计中的重要性正文一、PCB 过孔容抗的定义与原理PCB(印刷电路板)过孔容抗是指在多层印刷电路板中,过孔(Vias)所表现出来的电容性质。

过孔容抗是电容的一种,它的存在会对电路的稳定性、信号传输速率以及电磁兼容性产生影响。

过孔容抗的原理是由于印刷电路板的多层结构,形成许多平行板之间的电容。

当信号通过过孔时,信号能量会存储在过孔的电容中,从而产生容抗。

二、PCB 过孔容抗的计算方法PCB 过孔容抗的计算方法通常采用以下公式:容抗(单位:欧姆)= 1 / (2πfC)其中,f 为信号频率(单位:Hz),C 为过孔电容(单位:法拉)。

三、PCB 过孔容抗的影响因素1.过孔尺寸:过孔尺寸包括过孔的长度、宽度等,尺寸越大,电容越大,容抗越小。

2.层数:PCB 的层数越多,平行板之间的电容效应越明显,容抗越大。

3.介质材料:介质材料的介电常数影响电容的大小,介电常数越大,电容越大,容抗越小。

4.信号频率:信号频率越高,容抗越小。

四、PCB 过孔容抗的优化策略1.选择合适的过孔尺寸:在保证电路性能的前提下,尽量选择较小的过孔尺寸,以降低容抗。

2.调整 PCB 层数:在满足电路设计需求的前提下,尽量减少 PCB 的层数,以减小容抗。

3.选择合适的介质材料:选择介电常数适中的材料,以降低容抗。

4.优化信号走线:采用差分走线、多层走线等技术,减小信号走线对容抗的影响。

五、PCB 过孔容抗在电路设计中的重要性PCB 过孔容抗对电路的稳定性、信号传输速率和电磁兼容性具有重要影响。

ipc三级标准 pcb过孔间距

ipc三级标准 pcb过孔间距

IPC三级标准PCB过孔间距1. IPC三级标准简介在PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)设计和制造行业中,IPC(Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits,国际电子电路互连与封装协会)起着非常重要的作用。

IPC 三级标准是IPC制定的一套标准体系,用于规范PCB设计和制造的质量要求,包括过孔间距、过孔内径、线宽线距等方面。

在PCB设计和制造过程中,严格遵守IPC三级标准可以保证产品的质量和可靠性。

2. PCB过孔间距的重要性PCB过孔是用于连接不同层次电路的关键元件,而过孔间距则是指相邻过孔之间的距离。

过孔间距的合理设置不仅可以确保PCB的电气性能,还能够影响PCB的热性能、阻抗控制和信号完整性。

IPC三级标准对于PCB过孔间距的规定也非常严格。

3. IPC三级标准对过孔间距的规定根据IPC三级标准,对于不同类型的PCB,过孔间距的要求也是不同的。

一般来说,IPC三级标准对于常规的双面和多层PCB,要求的过孔间距应该在25mil到75mil之间。

而对于高密度互连PCB,要求的过孔间距则更加严格,通常在10mil到25mil之间。

这些严格的要求旨在确保PCB的可靠性和稳定性。

4. PCB过孔间距的影响因素在实际的PCB设计中,过孔间距的设置需要考虑多个因素。

PCB的层数和布局会直接影响到过孔间距的选择。

对于高频信号的PCB,过孔间距的设置更加严格,以保证信号完整性和阻抗控制。

制造工艺和成本也会对过孔间距的选择产生影响。

5. 个人观点和理解作为一名有着丰富PCB设计经验的工程师,我认为IPC三级标准对于PCB过孔间距的规定是非常合理和必要的。

在实际的设计和制造过程中,严格遵守IPC三级标准不仅可以提高产品的可靠性,还可以减少不必要的生产成本。

我在实际的工作中也始终坚持遵守IPC三级标准的要求,以确保产品质量和稳定性。

PCB过孔全介绍

PCB过孔全介绍

PCB过孔全介绍过孔(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。

一、过孔的分类从作用上看,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。

二、过孔的寄生电容过孔本身存在着对地的寄生电容,如果已知过孔在铺地层上的隔离孔直径为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,板基材介电常数为ε,则过孔的寄生电容大小近似于:C=1.41εTD1/(D2-D1)过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间,降低了电路的速度。

allegro 过孔大小的规则 -回复

allegro 过孔大小的规则 -回复

allegro 过孔大小的规则-回复[Allegro 过孔大小的规则] 是关于PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)设计中的一项重要规则。

过孔指的是通过PCB表面和底面的孔洞,用于连接不同层次的电路网。

在这篇文章中,我们将一步一步回答有关Allegro过孔大小规则的问题,帮助读者更好地理解和应用这一规则。

第一步:了解Allegro软件Allegro是一款常用的电路设计和印刷电路板布局软件。

它提供了丰富的功能和工具,用于帮助工程师设计和优化PCB布局。

Allegro软件中的过孔规则可以帮助设计者确保过孔的尺寸和布局符合规范,从而减少电路板制造和组装过程中的问题。

第二步:理解PCB布局中的过孔过孔在PCB设计中起到了至关重要的作用。

它们连接了不同层次的电路网,使得电路板上的信号可以在不同的层次之间传递。

正确地布局和尺寸过孔可以提高电路板的性能和可靠性。

在Allegro软件中,过孔的尺寸由设计规则控制。

设计者需要根据具体的要求和设计需求来设置这些规则。

第三步:查看Allegro软件中的过孔规则设置在Allegro软件中,设计者可以通过打开Design Constraints Manager 来查看和设置过孔规则。

在Design Constraints Manager的窗口下,设计者可以找到一个名为"Through hole size"的设置选项。

点击该选项,可以查看和编辑过孔的尺寸规则。

第四步:设置过孔的最小和最大尺寸在Allegro软件中,设计者需要根据电路板制造商的要求和设计需求来设置过孔的最小和最大尺寸。

这些尺寸通常由电路板制造商提供,并且会受到制造能力和设备的限制。

根据制造商提供的信息,在过孔规则设置中,设计者可以指定过孔的最小和最大直径或者最小和最大面积。

第五步:设置过孔和丝印的间距要求在设计电路板时,设计者还需要考虑过孔和丝印之间的间距。

为了确保电路板可靠性和美观性,通常需要在设计规则中设置过孔和丝印之间的最小间距。

pcb过孔铜厚标准

pcb过孔铜厚标准

pcb过孔铜厚标准
PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)的过孔铜厚度通常取决于制造过程和设计要求。

过孔铜厚度对于电路板的性能和可靠性都有重要影响。

以下是一般情况下的一些标准和考虑因素:
1.一般标准:
•对于多层PCB,内层过孔的铜厚度通常在15至30微米之间。

•外层过孔的铜厚度一般会大于内层,通常在20至35微米之间。

2.设计要求:
•PCB设计师可能会在设计规范中指定过孔的铜厚度。

这可以根据电流要求、热量分散等因素进行定制。

•高电流应用通常需要更大的过孔铜厚度,以降低电阻和热阻。

3.电流容量和热管理:
•铜是电流的良好导体,增加过孔铜厚度可以降低过孔的电阻,有助于提高其电流容量。

•同时,过孔的铜厚度也会影响其热管理性能。

增加铜厚度可以提高过孔的散热性能。

4.制造工艺:
•PCB制造的工艺能力也会对过孔铜厚度产生影响。

一些制造商可能在特定范围内提供不同的过孔铜厚度选项。

•注意,制造工艺中的电镀过程对于控制过孔铜厚度至关重要。

5.焊接和组装:
•过孔铜厚度也可能与焊接工艺有关。

例如,表面贴装技术(SMT)组装通常要求较薄的过孔铜以提高焊接质量。

在实际设计和制造中,通常需要根据具体应用和要求进行权衡和调整。

设计师和制造商通常会在设计规范中提供有关过孔铜厚度的详细信息。

此外,与制造商直接沟通,了解其工艺能力和推荐的规格也是确保电路板性能和可靠性的关键步骤。

过孔对pcb的影响

过孔对pcb的影响

PCB过孔对信号传输的影响一.过孔的基本概念过孔(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。

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,如果一块正常的6层PCB 板的厚度(通孔深度)为50Mil,那么,一般条件下PCB厂家能提供的钻孔直径最小只能达到8Mil。

随着激光钻孔技术的发展,钻孔的尺寸也可以越来越小,一般直径小于等于6Mils的过孔,我们就称为微孔。

过孔简介

过孔简介

过孔简介“过孔” 通常是指印刷电路板中的一个孔,它是多层PCB设计中的一个重要因素。

过孔可以用来固定安装插接元件或连通层间走线。

一个过孔主要由三部分组成,一是孔;二是孔周围的焊盘区;三是POWER 层隔离区。

过孔的工艺过程是在过孔的孔壁圆柱面上用化学沉积的方法镀上一层金属,用以连通中间各层需要连通的铜箔,而过孔的上下两面做成普通的焊盘形状, 可直接与上下两面的线路相通,也可不连。

电镀的壁厚度为0.001inch(1mil)或0.002inch(2mil) 。

完成的孔直径可能要比钻孔小2mil-4mil。

其中钻孔的尺寸与完工的孔径尺寸之间的差是电镀余量。

过孔可以起到电气连接,固定或定位器件的作用。

过孔示意图如图1 所示。

过孔的俯视图如图2所示:图2 过孔的俯视图过孔一般又分为三类: 盲孔、埋孔和通孔。

盲孔是指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,孔的深度与孔径通常不超过一定的比率。

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。

通孔穿过整个线路板,可用于实现层间走线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,所以一般印制电路板均使用通孔,而不用另外两种过孔。

过孔的分类如图3所示:图3 过孔的分类过孔设计原则普通PCB 中的过孔选择在普通PCB 设计中,过孔的寄生电容和寄生电感对PCB 设计的影响较小,对1~4 层PCB 设计,一般选用0. 36 mm/0. 61 mm/ 1. 02 mm (钻孔/ 焊盘/POWER 隔离区) 的过孔较好,一些特殊要求的信号线(如电源线、地线、时钟线等) 可选用0. 41 mm/ 0.81 mm/ 1. 32 mm的过孔,也可根据实际选用其余尺寸的过孔。

高速PCB 中的过孔设计(1) 选择合理的过孔尺寸。

对于多层一般密度的PCB 设计来说,选用0. 25 mm/ 0.51 mm/ 0. 91 mm(钻孔/ 焊盘/ POWER 隔离区) 的过孔较好;对于一些高密度的PCB 也可以使用0. 20 mm/ 0. 46 mm/ 0. 86mm的过孔,也可以尝试非穿导孔;对于电源或地线的过孔则可以考虑使用较大尺寸,以减小阻抗;(2) POWER 隔离区越大越好,考虑PCB 上的过孔密度,一般为D1= D2 + 0. 41 mm; 过孔设计的其他注意事项(1)过孔越小,其自身的寄生电容也越小,更适合用于高速电路。

PCB过孔概念、寄生参数介绍

PCB过孔概念、寄生参数介绍

PCB过孔概念、寄生参数介绍 2003-11-18 上海泰齐科技网一、过孔的概念过孔(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:1、用作各层间的电气连接。

2、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。

pcb常用的专业术语

pcb常用的专业术语

pcb常用的专业术语PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是现代电子产品中不可或缺的组成部分。

作为电子元器件的载体,PCB承载着电子元器件的布局和连接,实现了电路的功能。

在PCB设计和制造过程中,涉及到许多专业术语和概念。

接下来,让我们逐一介绍一些常用的PCB专业术语。

1. 贴片技术(SMT,Surface Mount Technology):贴片技术是一种将表面贴装元件(Surface Mount Device,SMD)焊接至PCB上的技术。

相比传统的插件技术,贴片技术具有体积小、重量轻、可以实现自动化生产等优点。

2. 过孔(Via):过孔是连接PCB不同层的通孔,用于导电和信号传输。

根据其结构,可分为普通过孔和盲孔、埋孔。

3. 大地层(GND Plane):大地层是PCB中用于连接地电位的铜层或导电层。

大地层可以提供可靠的电气连接和较低的电阻,以降低电磁干扰和杂散信号。

4. 线路宽度(Trace Width):线路宽度是指PCB上导线的宽度。

其大小直接影响着导线的电流承载能力和电阻值。

通常,线路宽度越宽,其电流承载能力越大。

5. 线距(Trace Spacing):线距是指PCB上两个导线之间的间距。

线距的大小对于防止导线之间的电气干扰和放电有重要作用。

6. 丝印(Silk Screen):丝印是印刷在PCB表面的文字和图形标记。

它可以用于标注元件的位置、极性、参考设计ator等信息,以及产品品牌或商标。

7. 阻焊(Solder Mask):阻焊是一层覆盖在PCB焊盘和丝印之上的保护层。

它可以防止焊接过程中的短路和氧化,提高焊接质量和可靠性。

8. 电气孔(Test Pad):电气孔用于进行PCB电气测试,以验证电路的正确性和可靠性。

电气孔通常位于PCB的边缘,方便测试针对测试。

9. 焊盘(Pad):焊盘是用于连接和固定元件引脚的金属区域。

焊盘通过焊锡与元件引脚焊接在一起,实现电气和力学连接。

印制板过孔不通的原因分析和改善措施

印制板过孔不通的原因分析和改善措施

印制板过孔不通的原因分析和改善措施李翠霞京信通信技术(广州)有限公司,广州市科学城神舟路10号,510663,licuix@摘 要: 电路板一直是通信产品中的核心部件,随着HDI数字电路、射频微波电路、一体化数模混合PCB和高密度、小封装高速数字芯片在公司产品上的广泛应用,印制板的质量与可靠性问题就很值得我们的关注。

从我司产线反馈的印制板不良现象中常见的有过孔不通、爆板、氧化、虚焊等,本文就其中印制板常见过孔不通的这个质量问题详细分析其产生的原因,由此提出对印制板的质量保证措施,以期达到节能降耗、提高印制板质量,提高产品可靠性,减少因过孔不通等质量问题所带来的经济损失的目的。

关键词: 电子电路;印制板;改善措施;过孔不通引言当今,诸多的电子通信产品对印制电路板提出高密度、高精度等要求,而要满足这些要求就必须使得印制电路板设计的孔更小,层数更多,线路更密,这无疑是给印制板的制造者提出了更高的质量要求。

公司产线反馈PCB过孔不通的质量问题时有发生。

而业界对过孔不通的不良率要求为零,因为PCB的过孔不通现象往往都是在产品调试或市场运行过程中发现,那时元器件都已经贴好,这不仅造成PCB报废,电路板上已贴好的元器件也会报废。

过孔不通所造成的经济损失不可估量,例如PCB成本、元器件成本、人工费用、运输费用以及品牌流失效应等,属于严重的质量缺陷。

现就企业中出现的这类问题进行分析总结,并提出相应的改善措施,以供同行讨论,并作为管理PCB 生产、品质管理的同行作参考之用。

1.过孔介绍为连接PCB各层之间的线路,各层需要在连通的导线的交汇处钻上一个连接不同层导线的孔,称为过孔(Via)。

过孔的工艺过程是在过孔的孔壁圆柱面上用化学沉积的方法镀上一层金属,用来连通中间各层需要连通的铜箔,而过孔的上下两面做成普通的焊盘形状,可直接与上下两面的线路相通,也可不连。

过孔可以起到电气连接及固定或定位器件的作用[1]。

从工艺制程上来说,过孔一般分为盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via)三类,见图1所示。

过孔(via)

过孔(via)

2、上面讨论的两个公式可以得出,使用较薄的PCB板有利于减小过孔的两种寄
生参数。
3、PCB板上的信号走线尽量不换层,也就是说尽量不要使用不必要的过孔。
4、电源和地的管脚要就近打过孔,过孔和管脚之间的引线越短越好,因为它们会导致电感的增加。同时电源和地的引线要尽可能粗,以减少阻抗。
5、在信号换层的过孔附近放置一些接地的过孔,以便为信号提供最近的回路。甚至可以在PCB板上大量放置一些多余的接地过孔。当然,在设计时还需要灵活多变。前面讨论的过孔模型是每层均有焊盘的情况,也有的时候,我们可以将某些层的焊盘减小甚至去掉。特别是在过孔密度非常大的情况下,可能会导致在铺铜层形成一个隔断回路的断槽,解决这样的问题除了移动过孔的位置,我们还可以考虑将过孔在该生电容
过孔本身存在着对地的寄生电容,如果已知过孔在铺地层上的隔离孔直径为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,板基材介电常数为ε,则过孔的寄生电容大小近似于:
C=1.41εTD1/(D2-D1)
过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间,降低了电路的速度。举例来说,对于一块厚度为50Mil的PCB板,如果使用内径为10Mil,焊盘直径为20Mil的过孔,焊盘与地铺铜区的距离为32Mil,则我们可以通过上面的公式近似算出过孔的寄生电容大致是:C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF,这部分电容引起的上升时间变化量为:T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps 。从这些数值可以看出,尽管单个过孔的寄生电容引起的上升延变缓的效用不是很明显,但是如果走线中多次使用过孔进行层间的切换,设计者还是要慎重考虑的。
四、高速PCB中的过孔设计

pcp中的过孔设计与承载电流计算

pcp中的过孔设计与承载电流计算

pcp中的过孔设计与承载电流计算
在PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)设计中,过孔是连接不同层电路的重要元件。

过孔可以用于电气连接、机械支撑、导热等多种功能。

过孔设计需要考虑以下几个方面:
1. 孔径和孔距:根据电流和电压要求选择合适的孔径和孔距。

一般来说,较大的孔径可以提供
更好的电流承载能力,较小的孔距可以提供更好的电气隔离效果。

2. 焊盘尺寸和形状:过孔的焊盘尺寸和形状会影响焊接质量和电流承载能力。

较大的焊盘可以
提供更好的焊接质量和电流承载能力。

3. 层间连通:过孔通常用于连接不同层电路。

设计时需要考虑过孔的位置和数量,以确保电流
能够顺利流过。

4. 导电孔壁和过孔填充材料:为了提高电流承载能力和导热性能,可以在过孔中填充导电材料,如铜或银。

计算承载电流时,可以使用以下公式:
I = (k * ΔT * A) / L
其中,I为过孔的承载电流(单位为安培),k为热导率(单位为瓦特/米·开尔文),ΔT为孔
壁温度差(单位为开尔文),A为孔壁横截面积(单位为平方米),L为过孔长度(单位为米)。

以上是过孔设计和承载电流计算的一般原则,具体的设计和计算应根据具体的应用和电路要求
进行。

在实际设计中,可以借助电路设计软件和PCB设计规范来进行设计和计算。

敷铜加过孔的作用原理

敷铜加过孔的作用原理

敷铜加过孔的作用原理
敷铜加过孔是一种常见的电子元件连接技术,通常应用于PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)上。

它的作用原理如下:
1. 电气连接:通过敷铜加过孔,可以在不同层间或不同部分的电路之间建立电气连接。

铜是电导率较好的金属材料,通过敷铜可以提供良好的电导性能,确保电流在电路板上的传输。

2. 强度加固:敷铜加过孔可以增加PCB的力学强度。

过孔内壁与PCB的其余部分共用了铜层,可以增加板材的强度和稳定性,提高其对各种外界力的抗性。

3. 热量传导:敷铜加过孔有助于热量的传导和散热。

在高功率或高密度的电子设备中,通过在敷铜过孔上增加散热材料(如铜铼散热片)或敷铜层,可以提高散热效率,避免电子元件因过热而损坏。

4. 信号传输:对于高速信号传输的电路设计,通过在敷铜加过孔上布线,可以提供良好的信号传输特性,减少信号损耗和失真,提高信号的速度和稳定性。

总之,敷铜加过孔是为了实现电路板上的电气连接、强度加固、热量传导和信号传输等功能,使电路板能够正常工作和正常交流。

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印刷电路板的过孔技术(什么叫做过孔)过孔的基本概念过孔(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,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,钻孔加工工艺越难,需花费的时间越长,也越容易偏离中心位臵;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,所以一般PCB厂家能提供的钻孔直径最小只能达到8Mil二.过孔的寄生电容过孔本身存在着对地的寄生电容,如果已知过孔在铺地层上的隔离孔直径为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,板基材介电常数为ε,则过孔的寄生电容大小近似于:C=1.41εTD1/(D 2-D1) 过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间,降低了电路的速度。

举例来说,对于一块厚度为50Mil的PCB板,如果使用内径为10Mil,焊盘直径为20Mil的过孔,焊盘与地铺铜区的距离为32Mil,则我们可以通过上面的公式近似算出过孔的寄生电容大致是:C=1.41x4.4x0.050x0.02 0/(0.032-0.020)=0.517pF,这部分电容引起的上升时间变化量为:T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps 。

从这些数值可以看出,尽管单个过孔的寄生电容引起的上升延变缓的效用不是很明显,但是如果走线中多次使用过孔进行层间的切换,设计者还是要慎重考虑的。

三.过孔的寄生电感同样,过孔存在寄生电容的同时也存在着寄生电感,在高速数字电路的设计中,过孔的寄生电感带来的危害往往大于寄生电容的影响。

它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献,减弱整个电源系统的滤波效用。

我们可以用下面的公式来简单地计算一个过孔近似的寄生电感:L=5.08h[ln(4h/d)+1]其中L指过孔的电感,h是过孔的长度,d是中心钻孔的直径。

从式中可以看出,过孔的直径对电感的影响较小,而对电感影响最大的是过孔的长度。

仍然采用上面的例子,可以计算出过孔的电感为:L=5.0 8x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH 。

如果信号的上升时间是1ns,那么其等效阻抗大小为:XL=πL /T10-90=3.19Ω。

这样的阻抗在有高频电流的通过已经不能够被忽略,特别要注意,旁路电容在连接电源层和地层的时候需要通过两个过孔,这样过孔的寄生电感就会成倍增加。

四.高速PCB中的过孔设计通过上面对过孔寄生特性的分析,我们可以看到,在高速PCB设计中,看似简单的过孔往往也会给电路的设计带来很大的负面效应。

为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响,在设计中可以尽量做到:1.从成本和信号质量两方面考虑,选择合理尺寸的过孔大小。

比如对6-10层的内存模块PCB设计来说,选用10/20Mil(钻孔/焊盘)的过孔较好,对于一些高密度的小尺寸的板子,也可以尝试使用8/18Mil的过孔。

目前技术条件下,很难使用更小尺寸的过孔了。

对于电源或地线的过孔则可以考虑使用较大尺寸,以减小阻抗。

2.上面讨论的两个公式可以得出,使用较薄的PCB板有利于减小过孔的两种寄生参数。

3.PCB板上的信号走线尽量不换层,也就是说尽量不要使用不必要的过孔。

4.电源和地的管脚要就近打过孔,过孔和管脚之间的引线越短越好,因为它们会导致电感的增加。

同时电源和地的引线要尽可能粗,以减少阻抗。

5.在信号换层的过孔附近放臵一些接地的过孔,以便为信号提供最近的回路。

甚至可以在PCB板上大量放臵一些多余的接地过孔。

当然,在设计时还需要灵活多变。

前面讨论的过孔模型是每层均有焊盘的情况,也有的时候,我们可以将某些层的焊盘减小甚至去掉。

特别是在过孔密度非常大的情况下,可能会导致在铺铜层形成一个隔断回路的断槽,解决这样的问题除了移动过孔的位臵,我们还可以考虑将过孔在该铺铜层的焊盘尺寸减小。

五.面向高速铣削的加工策略-CimatronE与高速铣[摘要]继CNC技术之后,高速铣削给机械制造业带来又一次革命性变化。

其巨大吸引力在于实现高速加工的同时,把原来普通数控难以达到的对加工精度、表面质量、以及刀具磨损和生产时间等更高的要求变成了现实。

高速铣削的实现不仅要求有好的机床和刀具等硬件条件,还必须有优秀的CAM软件与之相匹配。

CimatronE是以色列Cimatron公司的新产品,它采用了20世纪末最新软件技术成果,是支持高速铣削的软件之一。

这里以CimatronE为例介绍CAM 对支持高速铣削的应用特点。

高速铣削是一种不同于传统加工的加工方式,与之相比,它主轴转速高、切削进给速度高、切削量小,但单位时间内的材料切除量却增加3~6倍。

高速铣削在工件本身刚度不足(如薄壁件和细长杆件)、复杂曲面加工、难加工材料以及超精密切削等加工领域中都得到了充分的应用。

高速加工的切削量大约是传统加工的1/3,切削力会减少30%左右,所以小直径刀具使用率大大提高,这使得易变形零件和狭小区域的铣削加工都成为了可能。

在高速切削时,由于95%以上的切削热是被切屑迅速带走的,所以工件和刀具基本保持冷态,因而特别适合于加工容易产生热变形的零件,同时刀具寿命也得到极大的提高。

高速铣削采用浅切深,切削残留高度小,加上切削时激振频率远高于机床固有频率,因而工艺系统振动小,从而降低了粗糙度,得到更加光滑的零件表面。

在当前模具生产时,常采用电火花加工,但电极的设计与制造本身是一个费时费力的工艺过程。

而采用高速加工后,由于狭小区域加工的实现和高质量的表面结果让电极的使用率大大降低。

另外用高速铣来制造电极也可以使生产效率提高到一个新的层次。

高速铣对CAM软件要求及CimatronE应用特性1.具有极强的读取并处理数据模型的能力:优秀的处理模型能力是高质量结果的重要保证。

CiamtronE是基于曲面的加工,在对数据模型的容错能力相当强大,如曲面的边界不一致、有缝隙,内部有错误等情况,CiamtronE都可以在保证加工精度的前提下自动进行计算编程,而不需要人工处理修复。

另外CiamtronE系统具有相当的开放性,它优秀的数据接口不仅能读取国际标准的CAD格式,而且针对一些著名的CAD软件也提供了专用接口,如CATIA、UG、PTC、AUTOCAD等,这样CimatronE可以使用更多的CAD系统数据模型来为加工作准备。

2.要求输出合理的刀位轨迹:由于高速铣在加工过程中刀具运动速度很快,要求CAM输出光滑、平顺、稳定的刀位轨迹,避免切削角度和速度的突然变化,以达到高质量和高精度的零件表面。

CimatronE铣削走刀路线具有多样性,可以完全满足高速铣削的要求。

首先,CimatronE在输出加工数据时,不仅支持标准的直线和圆弧插补,而且具有NURBS插补功能。

在传统的加工中,基本上都是用直线和圆弧组合进行对几何模型的逼近,对于复杂的高级曲面及曲线,这种插补将使数据大大增加,增加了数据传输的时间和困难,而且加工精度和表面质量都往往很难满足要求,对高速加工更会产生不良效果。

而CimatronE支持的NURBS曲线(非均匀有理B样条曲线)是被STEP国际标准规定为CAD/CAM曲线曲面造型、计算机图形学等领域的标准形式,用它描述的曲线、曲面整体十分光滑(连续1阶微分,2阶微分),而且可以将圆、椭圆、抛物线、双曲线、圆锥曲线等统一表示,另外用NURBS表示的曲线/曲面可以方便地实现曲线/曲面的局部变更:在修改曲线(或曲面)的一部分时不会对其他部分带来影响。

用NURBS曲线表达的NC后臵程序小,产生的加工精度高、加工时间比普通插补方法的时间短,也更适合于高速铣削。

其次,CimatronE在计算刀位轨迹连接时具有光滑处理的策略。

1)在进退刀的方式多种多样:轮廓的切向、圆弧进退刀,曲面的切向进退刀,Z向的螺旋式进刀。

2)在拐角走刀处:等圆角半径连接、圆环式连接。

3)在行间有向内空间圆环式、向外空间圆环式以及高尔夫球棒式连接。

4)在层间及环向的侧向移动有空间螺旋式移刀以上的光滑连接方法使得在高速加工中刀轨没有尖角和突然变向的存在,让刀具保持恒定的进给和转速,让高速铣削功能变为现实,同时起到了保护机床、刀具的作用,延长了机床、刀具的寿命。

3.刀具载荷的分析与速率调整优化功能:高速铣削过程中由于各种随机因素的影响,往往需要随时调整机床进给速度和主轴转速等参数,使机床的加工处于合理状态。

CimatronE在CAM方面具有优秀的、智能的毛坯残留知识,可以实现完整意义上的刀具载荷的分析与速率调整优化:(A)基于切削体积:基于毛坯残留知识的加工使得系统能真正根据刀具当前的实际加工量――加工体积――进行载荷分析,而不是根据刀宽进行推测,增加了刀具载荷分析优化的科学性与准确性;(B)基于切削角度:Cimatron不仅能根据毛坯状况进行速率调整优化,还可以根据刀具沿零件表面的运动角度进行优化-切入材料的角度越大速率越小,切出材料的角度越大速率越大;(C)过载分层加工:Cimatron 载荷分析与优化技术还在余量过多的情况自动等量切削的处理方式,即对残留的过多毛坯自动分多层次进行加工。

4.提供多样的各种加工方法以满足不同形状和类别的数据模型。

CimatronE的加工具有智能、简便、快捷、准确等特点,功能上也多种多样,用户在高速铣使用中会得心应手。

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