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了解PCB通道板设计

关键的外卖

  • 快速看一下过孔及其优点和缺点。

  • Via-in-pad设计和你需要知道的。

  • 在PCB设计工具中使用通孔衬垫。

一个人的手指拿着一个球网格阵列(BGA)集成电路组件

使用PCB通孔衬垫设计方法可以帮助像这样的细间距部件的布线

很长一段时间以来,花生酱杯一直是你能买到的最受欢迎的零食之一。糖果制造商最初的营销口号是“两种美妙的味道合在一起味道很棒”,但后来他们意识到,把两个想法结合起来,会比这些想法单独拥有更大的成功。其他一些很好的例子是冰淇淋上的巧克力酱,瑞士军刀上的多个刀片,以及在印刷电路板上的表面安装垫片上安装过孔。

虽然在电路板的衬垫中使用过孔对设计人员来说非常方便,但这一过程还有许多其他优点。与此同时,还有一些需要注意的问题。让我们进一步了解一下什么是通道衬垫(VIP)设计,以及它在布局印刷电路板时如何帮助您。

PCB设计中通孔的复习课程

让我们先来看看不同类型的过孔:

  • 通孔通孔:这是几乎所有印刷电路板上使用的标准孔,用于从一层到另一层的电连接网络。它是用机械钻做的,并贯穿整个板。

  • 盲孔:这个孔也是机械钻的。它从外层开始,部分通过板层。

  • 埋葬通道:这类似于盲通道,但它开始和停止在内层。

  • 微孔:这些通孔是用激光制造的,只跨越两层。一个microvia比常规的机械钻孔孔要小得多,使其更适合高密度PCB设计。

然而,设计师需要意识到使用过孔的成本。正如电路板上的迹线会产生电感一样,过孔也会产生电感,它们会影响高频网络的信号完整性。因此,在PCB设计中如何使用过孔有很多考虑因素。然而,过孔对于成功布线电路板是必不可少的。随着组件引脚数的不断增加,找到连接到这些设备的所有网络的路由方法变得越来越困难,这就是通道板技术可以真正帮助的地方。

快板通过列表菜单选择过孔使用在PCB布局

使用via列表选择要在设计中使用的via

关于Via-in-Pad设计你需要知道的

过孔衬垫设计是将一个过孔放入表面贴装组件衬垫的金属衬垫中的实践。使用VIP设计有很多优点,以下是其中的一些:

  • vip帮助逃脱路由的大部件,有细间距引脚,如小袋.在针距太窄的情况下,从一个衬垫到一个通孔的传统逃生路线,将通孔放在衬垫是理想的解决方案。

  • vip可以靠近部分位置例如旁路电容器,这在高速设计中至关重要。

  • 它们可以帮助高频部件接地,这些部件与飞机的短连接至关重要。

  • 热垫中较大的通孔也将有助于通过散热板散热,从而实现功率组件的热管理。

使用VIP设计的代价是,当电路板制造时,它涉及更多的时间和费用。对传统通过转义路由,电路板的阻焊罩将覆盖或“帐篷”过孔。这可以防止焊料在组装过程中通过通孔排出。然而,在VIP设计中,这不是一个选项,因为它会阻止零件焊接到板上。为了解决这个问题,vip必须被覆盖,或“封顶”,这需要在制造过程中增加一个步骤。

用于贵宾的帽子必须是一种可以焊接的材料,因为它是组件将连接到的垫的一部分。然而,瓶盖带来了另一个问题,因为在组装过程中,被困在通孔内的空气会释放出来。由于焊盘中的通孔,任何气体的排出都有可能破坏在组装过程中形成的焊点。为了防止这种情况,必须首先将通孔堵塞。通常,环氧化合物用于此,这又增加了另一个步骤,电路板的制造过程。

通过在衬垫设计的好处的权衡是,它涉及更多的费用和时间,当板是制造。

衬垫中的过孔可以通过机械钻孔或激光来制造。您选择使用的通孔类型将取决于电路板的设计需求,制造商的能力,以及您想要支付的价格:

  • 标准过孔:一个常规的机械钻孔过孔垫可以是非常有用的,只要垫的大小将支持它。孔必须有一个足够大的环形垫来支撑钻头,这意味着较小的BGA垫可能不支持标准通孔。机械钻孔也需要用环氧树脂堵塞,然后镀过,以创建所需的焊料表面。

  • 微孔:这些孔可以比机械钻孔小得多,需要更少的环形环。因此,他们将使用较小的衬垫尺寸的零件与精细的衬垫。它们是铜填充,然后平面化,使一个良好的焊接表面,而不用担心放气。激光钻孔微孔确实增加了额外的费用,由于狭窄的痕迹宽度和使用的空间。此外,并非所有的制造商都支持微孔。

正如你所看到的,通过在衬垫技术可以非常有利于你的设计。下一步是在PCB设计工具中设置vip。

节奏板编辑器创建一个微孔

使用Padstack编辑器,由Cadence,创建PCB设计的微孔

如何在PCB设计中创建精确的插板

你可能可以强迫大多数PCB设计系统在衬垫中插入一个过孔,但如果系统还没有为这种技术设置好,你可能最终会处理大量的设计规则检查错误。当使用一个软件系统被设计来支持这种类型的技术时,你首先需要创建你需要的via,正如你在上面的图片中看到的,一个微via正在使用padstack编辑器创建。接下来,您需要在系统中为VIP设置规则,以便系统接受您放置的通道。

为了有效地设计现代pcb,您需要一个PCB设计系统这使您能够创建多个通道口形状和结构,并且还具有规则编辑功能来设置通道口衬垫的设计。

Allegro PCB Designer是这种类型工作所需要的设计系统。凭借其先进的通过面板创建工具,以及其功能齐全的设计规则和约束编辑器,您可以在设计下一个印刷电路板时设置所需的任何技术。

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