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电源过孔与电流关系 % |1 R! T6 x( d: T8 ~
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1、常用电源过孔尺寸 + n* ^2 m1 C+ Z: X# C+ y7 f4 x
电源过孔常用via10-24、via20-35和via24-40。电流比较大时,一个管脚需要多打几个过孔。
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' g8 V" _3 k h" Q; X# W; y2、电源过孔尺寸与电流关系表 6 U; y. Y( }! u0 J) p4 N- |
1、10mil 的孔 20mil 的 pad 对应 20mil 的线过 0.5A 电流,20mil 的孔 % K8 J0 g- Y1 i9 }( x$ V& t8 `
40mil 的焊盘对应 40mil 的线过 1A 电流,0.5oz。
" E s8 Z; Z8 ^( i 2、过孔电感的计算公式为: " S# I* p) F1 I+ A2 H6 B6 O
L=5.08h[ln(4h/d)+1]
! M7 T& U$ }) S ; I. T: g9 O o" V% o+ _
L:通孔的电感
) s7 b6 @! H) A& \; h( J. k: {' B h:通孔的长度
: A8 ]9 q+ f7 }# z3 `& [ d:通孔的直径
3 h$ z& v" w" O7 X. s5 u6 W 其实孔的大小对其感抗影响不是很大,倒是它的长度影响大些, 9 C0 Q& G4 {1 V3 Z* ~+ G" v; Q
感抗大,其上面的压降就大些。
% k( O- |9 i8 Y* S 对于电流,应该与它的载流截面积有关,截面积越大,载流能力越大。
& }) d3 _) \3 b" g 孔越大,截面积越大,孔壁铜层越厚,截面积越大。 7 q! T8 h) K3 H) q( ~6 O8 g
, X1 Z, y3 u; k# U 3、1,金属化过孔镀层厚度只有 20 几到几微米,经不起大电流!因此电源线、地线、有大电流的线非得通过过孔到另一面时可在此处多加几个过孔,或通过一个穿过两面的原件。2,脚较粗且多的器件如 CD 4 Y6 p8 i- e* m2 \& I/ U9 N
型插座,应尽可能少从原件面出线。如非出不可有条件可在器件脚边加一过孔。固为多个插脚同时插下时容易破坏孔中的金属化镀层。4、 3 O/ y U4 U; b) E
过孔的直径至少应为线宽的 1/35、在走线的 Via 孔附近加接地 Via . ^# n& r! F2 {+ b
孔的作用及原理是什么?
! Y& l3 b0 l- n" j! F ) F5 Y% b4 r: r
答:pcb 板的过孔,按其作用分类,可以分为以下几种:
) t, o! W* I) D O7 P4 O. @5 o1、信号过孔 (过孔结构要求对信号影响最小)
0 m) z& q9 [6 I- E- F+ N2 A, y2、电源、地过孔 (过孔结构要求过孔的分布电感最小) 9 V' \7 p9 H4 x! Q
3、散热过孔 (过孔结构要求过孔的热阻最小) 3 k6 E+ t9 O5 N* b$ x5 [ H
上面所说的过孔属于接地类型的过孔,在走线的 Via 孔附近加接地
, y2 l1 F# S2 o9 o+ V! H" m2 I* wVia 孔的作用是给信号提供一个最短的回流路径。注意:信号在换层
& B C% p; u( k! j7 D! m的过孔,就是一个阻抗的不连续点,信号的回流路径将从这里断开, - o1 R" E$ }+ C: G1 b
为了减小信号的回流路径所包围的面积,必须在信号过孔的周围打一 + Y, X) A7 }( P
些地过孔提供最短的信号回流路径,减小信号的 emi 辐射。这种辐 : T8 d" X! J2 @/ I& b
射随之信号频率的提高而明显增加。
9 s( v# J9 a' z: n4 C; z5 ]* Y# V请问在哪些情况下应该多打地孔?有一种说法:多打地孔,会破坏 + n$ e5 w& I/ b# l! V& O4 [
地层的连续和完整。效果反而适得其反。
' T% O" X$ c9 g答:首先,如果多打过孔,造成了电源层、地层的连续和完整,这
# o4 k8 ~! G- A: w' F种情况使用坚决避免的。这些过孔将影响到电源完整性,从而导致信
9 S6 _; A# D) H号完整性问题,危害很大。打地孔,通常发生在如下的三种情况: ' G/ O7 Y$ p% _& z8 Z, b
1、打地孔用于散热; 5 e2 U$ X# Z) K
2、打地孔用于连接多层板的地层;
: }* Q7 T' U. m' d& S$ ]3、打地孔用于高速信号的换层的过孔的位置; - ^2 j; A2 o7 F
但所有的这些情况,应该是在保证电源完整性的情况下进行的。那 $ {( h* v' i% F9 x+ a( v3 S
就是说,只要控制好地孔的间隔,多打地孔是允许的吗?在五分之一 8 U9 g+ r1 T! I7 _* N" H
的波长为间隔打地孔没有问题吗? 1 W4 p+ ^9 Q$ j: t: w) u( Z
假如我为了保证多层板的地的连接,多打地孔,虽然没有隔断,那会 ) P. y# i: K- p. j, S
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5 h, I+ s! D& c不会影响地层和电源层的完整呢?
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答:如果电源层和地层的铜皮没有被隔断影响是不大的。 2 }: F7 Z' C2 N% w: m M6 y0 `+ F7 X ~
* i+ @* ~" y# o! Z8 z, u在目前的电子产品中,一般 EMI 的测试范围最高为 1Ghz。那么 $ c1 E( f6 b. w% G: \9 E2 }* U
: L$ H+ j. j: K; q( C8 j! L1Ghz 信号的波长为 30cm,1Ghz 信号 1/4 波长为 7.5cm= . I/ n% ?% y0 Y+ W
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2952mil。也即过孔的间隔如果能够小于 2952mil 的间隔打,就可以 9 d; a+ z. f# \8 u5 Z5 c
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很好的满足地层的连接,起到良好的屏蔽作用。一般我们推荐每 7 s8 K4 V. O& u5 B
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1000mil 打地过孔就足够了。
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