PCB Vias -6 Alasan mengapa Vias PCB frekuensi tinggi Tidak bagus

vias PCB dapat Mempengaruhi Integritas Sinyal

Dalam kondisi normal, Anda ingin merutekan pesan sehingga arus balik melewati bidang dasar, yang terletak tepat di bawah garis, secara ideal. Hal ini juga terjadi pada saluran transmisi yang dikontrol impedansi seimbang. Namun, jika sebuah Vias PCB menghalangi, arus balik harus menemukan jalur transisi itu sendiri. Ini perlu melintasi lapisan dan pergi ke area dengan vias PCB terdekat yang diarde.

Jadi, jika arus balik mencakup jarak ekstra, itu menunda sinyal frekuensi tinggi. Itu karena pembuatan loop induktif karena tambahan PCB vias . Bukan hanya itu; dan Anda juga dapat mengumpulkan sinyal yang tidak diinginkan di sepanjang rute ini.

Selanjutnya, vias PCB juga menurunkan integritas sinyal karena penundaan yang lama dan periode naik turun yang signifikan. Anda dapat mempelajari parameter S untuk menilai pengaruh vias pada integritas sinyal. Mereka mencerminkan properti dari semua komponen saluran, termasuk kegagalan, redaman, dan refleksi, dll.

Untuk meningkatkan integritas sinyal, pertahankan PCB Anda melalui hitungan ke angka rendah jika ada sinyal frekuensi tinggi. Anda akan mendapatkan waktu naik yang cepat dan waktu tunda yang lebih singkat. Jika Anda menambahkan vias PCB yang lebih kecil, mereka dapat memberikan penundaan yang lebih pendek tetapi tidak secara signifikan mempengaruhi waktu naik. Terakhir, Anda juga dapat memastikan untuk mengurangi panjang vias PCB. Ini juga akan menghasilkan waktu naik yang cepat dan waktu tunda yang lebih sedikit.

PCB vias untuk Mencegah Sinyal Frekuensi Tinggi

Fungsi vias PCB mirip dengan saluran darurat tersebut:air harus mengalir melalui jalur silinder di sekitar steker dari permukaan yang rata. Air tidak dapat berpindah ke selokan karena salurannya tahan terhadap laut. Jalur PCB mengarahkan arus ke jalur berbentuk cincin dari jalur tembaga datar.

Sambungan wastafel di sini adalah inti dari gas non-konduktif, udara. Selanjutnya, Anda memaksa arus mengalir melalui cincin logam di sekitar lubang. PCB Via menolak aliran arus dan berperilaku seperti induktansi parasit, yang memengaruhi kinerja sinyal frekuensi tinggi.

Ketebalan pelapisan pada vias PCB juga dangkal, yang memberikan banyak resistensi. Jadi, properti ini juga tidak membiarkannya membawa banyak arus. Anda akan membutuhkan beberapa dari mereka untuk menangani aliran tinggi.

Arus ini mungkin mengalir dari satu sisi papan ke sisi lainnya. Itu akan membuang-buang ruang juga.

Sisi baiknya, Anda juga dapat menemukan PCB melalui kalkulator online. Jika Anda menambahkan ukuran vias PCB yang Anda rencanakan untuk digunakan, kalkulator online akan melihat hambatan totalnya. Anda juga dapat mengetahui daya dukungnya saat ini dan beberapa parameter lainnya.

Vias PCB frekuensi tinggi Memerlukan Pengujian dan Desain Khusus

Jika Anda terus menambahkan Vias PCB ke dalam desain PCB Anda, Anda juga menciptakan masalah bagi produsen PCB. Kontrol proses yang digunakan produsen PCB untuk memproduksi PCB dasar tidak sesuai untuk kontrol kualitas proses pelapisan vias PCB.

Dengan kata lain, Anda tidak dapat secara tepat memprediksi vias PCB untuk sinyal frekuensi tinggi. Itu tidak mungkin tanpa kontrol ketat dalam tahap pengembangan. Ini membutuhkan waktu desain tambahan dan pengujian untuk kerja PCB frekuensi tinggi yang efisien dalam perakitan akhir.

Produsen PCB juga menggunakan mesin bor otomatis, yang meningkatkan biaya produksi vias PCB Anda. Meskipun Anda tidak dapat melihatnya secara langsung di tagihan, jadi sebaiknya Anda menyimpan jejak tembaga di lapisan yang sama jika ada sinyal frekuensi tinggi.

Vias PCB Menyebabkan Ketidakcocokan Impedansi

Lebih banyak PCB Via untuk sinyal frekuensi tinggi juga akan menyebabkan ketidakcocokan impedansi. Diskontinuitas impedansi ini selanjutnya menghasilkan refleksi. Anda dapat membayangkan kabel seperti serat optik yang menggantikan cahaya dengan elektron. Saat semuanya bagus dan mulus, cahaya masuk ke satu sisi dan keluar dari sisi lainnya melalui kabel serat optik.

Namun, jika Anda memiliki kabel atau bagian kabel yang putus, Anda akan mengamati beberapa cahaya yang dipantulkan kembali. Dalam konduktor, hal yang sama terjadi, tetapi kami tidak dapat menemukannya. Untuk menghindari pantulan, Anda harus mendapatkan pencocokan impedansi.

Pencocokan impedansi tergantung pada jarak ke jejak lain, lebar jejak, dll. Sebuah melalui PCB adalah perubahan impedansi karena lebar/jarak dan semua parameter lainnya berubah secara tiba-tiba. Oleh karena itu, Anda mendapatkan pantulan sebagian, atau mungkin getaran RFI , atau gangguan lainnya.

Vias PCB Meningkatkan Ukuran PCB

Masalah utama lainnya dengan vias PCB adalah mereka meningkatkan ukuran PCB. Mereka terikat untuk menutupi ruang yang signifikan, dan dengan demikian Anda akan membutuhkan PCB yang lebih besar untuk menempatkan semua komponen. Ambil contoh papan PCB dengan tiga vias PCB lubang. Ini akan memungkinkan Anda untuk menempatkan hanya empat bantalan tembaga.

Tetapi jika Anda mengubah orientasinya dengan mengganti satu melalui lubang melalui dengan buta melalui atau tanpa melalui PCB, Anda dapat menempatkan enam bantalan. Jumlah bantalan dapat bertambah jika Anda menambahkan lebih banyak vias melalui lubang. Dengan cara ini, Anda juga dapat menempatkan komponen BGA yang signifikan. Namun, pada akhirnya, Anda meningkatkan ukuran PCB frekuensi tinggi dan biayanya.

Ukuran PCB juga meningkat karena PCB tidak tahan arus tinggi. Jika sinyal frekuensi tinggi Anda menyertai arus tinggi, Anda akan membutuhkan beberapa PCB melalui. Ini akan meningkatkan daya dukungnya saat ini, tetapi pada saat yang sama, jarak PCB juga meningkat.

PCB Vias meningkatkan Induktansi dan Kapasitansi Parasit

The vias PCB memiliki induktansi parasit dan kapasitansi, seperti jejak PCB. Anda dapat menghitung nilai-nilai ini dengan rumus berikut:

Kapasitansi:Cp =1,41*ε*t*dv/(DSM-DV)

Induktansi:L=5.08*l * [ln(4*l/DV)+1]

Dimana DSM adalah diameter topeng solder, DV adalah diameter melalui PCB, t adalah ketebalan PCB, PCB adalah konstanta dielektrik relatif, dan l adalah panjang melalui PCB.

Induktansi dan kapasitansi tambahan ini menurunkan integritas sinyal karena penundaan yang lama dan periode naik turun yang signifikan. Ini mungkin tidak menjadi masalah jika Anda menambahkan PCB melalui desain sinyal frekuensi yang lebih rendah. Tapi itu bisa menjadi masalah kritis dalam desain papan sirkuit cetak frekuensi tinggi.

Anda dapat mengurangi kapasitansi parasit dengan memilih PCB dengan konstanta dielektrik yang lebih kecil. Atau, Anda juga bisa menggunakan PCB tipis. Terakhir, Anda dapat memastikan bahwa endapan tembaga menjauh dari bantalan dengan meningkatkan area topeng solder. Selain itu, jika Anda ingin mengurangi induktansi parasit, memilih PCB tipis akan melakukannya. Induktansi setara juga berkurang jika Anda mendesain PCB paralel melalui.

PCB Vias juga dapat menyebabkan perubahan fungsi langkah impedansi jejak tembaga. Penurunan impedansi standar dari PCB melalui adalah sekitar 10%. Ini dapat berubah tergantung pada ketebalan PCB, PCB melalui ukurannya, dll.

Ringkasan

Dalam Ringkasan, kami menyarankan agar Anda menghindari penggunaan vias PCB dan penyesuaian lapisan untuk mencegah distorsi sinyal jika memungkinkan. Akan lebih baik untuk tidak menggunakan PCB apa pun melalui transmisi jam frekuensi tinggi. Singkirkan bantalan yang tidak perlu pada vias PCB jika memungkinkan karena bantalan ini membangun kapasitansi pelat paralel.

Jika tidak memungkinkan untuk menjaga PCB melalui hitungan ke nol, rancang agar Anda mendapatkan induktansi dan kapasitansi yang lebih rendah. Jika PCB melalui kecil, Anda akan mendapatkan kapasitansi yang lebih rendah. Jika mereka memiliki diameter besar dan panjang pendek, Anda akan mendapatkan induktansi yang lebih rendah. Ini juga akan membantu jika Anda juga menjaga nilai parameter parasit tetap rendah untuk menghindari efek yang merugikan.

Jika Anda membutuhkan layanan pembuatan PCB frekuensi tinggi, Anda dapat menghubungi kami, dan kami dapat menyediakan teknologi, bahan, dan layanan berkualitas. Kami hanya berjarak satu email. Hubungi sekarang untuk mendapatkan saran.