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高速PCB中的过孔设计-汽车传感器PCB
来源:汽车传感器PCB 发布时间:2016-04-11

     随着系统设计复杂性和集成度的大规模提高,电子系统设计师们正在从事100MHZ以上的电路设计,总线的工作频率也已经达到或者超过50MHZ,有的甚至超过100MHZ。目前约50% 的设计的时钟频率超过50MHz,将近20% 的设计主频超过120MHz。 

     当系统工作在50MHz时,将产生传输线效应和信号的完整性问题;而当系统时钟达到120MHz时,除非使用高速电路设计知识,否则基于传统方法设计的PCB将无法工作。因此,高速电路设计技术已经成为电子系统设计师必须采取的设计手段。只有通过使用高速电路设计师的设计技术,才能实现设计过程的可控性。 
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     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:
     第一点:
     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0.25mm/0.51mm/0.91mm(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 0.20mm/0.46mm/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;
     第二点:
     POWER 隔离区越大越好,考虑PCB上的过孔密度,一般为D1=D2+0.41mm
     第三点:
     PCB上的信号走线尽量不换层,也就是说尽量减少过孔;
     第四点:
     使用较薄的PCB高频板有利于减小过孔的两种寄生参数;
     第五点:
     电源和地的管脚要就近做过孔,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;
     第六点:
     在信号换层的过孔附近放置一些接地过孔,以便为信号提供短距离回路。当然,在设计时还需具体问题具体分析。从成本和信号质量两方面综合考虑,在高速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。在高密度PCB设计中,采用非穿导孔以及过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地减小,它受到PCB厂家钻孔和电镀等工艺技术的限制,在高速PCB的过孔设计中应给以均衡考虑。
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