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电源过孔与电流关系 . o; O3 X: y& }" n0 ]! Y
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1、常用电源过孔尺寸
# y! W5 C$ p4 r4 u! b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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2、电源过孔尺寸与电流关系表
U$ o) l! p9 \/ k1、10mil 的孔 20mil 的 pad 对应 20mil 的线过 0.5A 电流,20mil 的孔
6 {' y7 m) v9 \% h+ c% e40mil 的焊盘对应 40mil 的线过 1A 电流,0.5oz。
" d5 J, C1 \0 w" ]) R- D6 G 2、过孔电感的计算公式为: 7 a9 n# S4 a& j, r
L=5.08h[ln(4h/d)+1]
. z7 I1 g4 F6 G8 y- ^$ W
7 y5 |& q/ D$ W2 |) a5 RL:通孔的电感
4 d2 \4 R2 Y7 m) _# ^$ O9 l h:通孔的长度 0 @* t( {1 F* u
d:通孔的直径 6 K( G& U& x' ?; a) y/ F
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, 6 B- q3 p' u" m0 o5 E
感抗大,其上面的压降就大些。
3 ~; Y2 w$ ?" s2 m" B$ P 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。 2 `: l3 y' T) d& J
孔越大,截面积越大,孔壁铜层越厚,截面积越大。
! \1 \: S9 w! _6 L7 l* n( h0 v, g/ Q
" U. L4 l7 v! x+ y$ y 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 # k- u" R4 o' `& s K" f2 Z3 J
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、 & l3 k5 N; V# X) B, i% Q0 R
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 * w6 ]& X# `" D
孔的作用及原理是什么?
) Q) B) M! L$ X+ N) s
2 P; ?# q) W, L5 \! c答:pcb 板的过孔,按其作用分类,可以分为以下几种:
! Q, `) A4 F( k! ]1、信号过孔 (过孔结构要求对信号影响最小)
' _/ M L0 S( ~! R; z" ~" F [2、电源、地过孔 (过孔结构要求过孔的分布电感最小)
/ e9 K+ N" P- G- x3、散热过孔 (过孔结构要求过孔的热阻最小) . ]: d9 g% H+ R: L
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
( e8 i% j- W7 a2 z/ k2 y; sVia 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 $ L& M; w6 }: f/ p( C: s
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,
: V& z5 N$ e- j, x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
( z, h. i3 `3 b q$ m' D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
# L. y/ [" f$ W8 A射随之信号频率的提高而明显增加。
6 ?3 D: {& G' H T/ W/ j6 E# C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 : C- H+ G4 c1 V+ t% S
地层的连续和完整。效果反而适得其反。
" Z. S1 A9 q/ e4 O) y. U6 L0 U答:首先,如果多打过孔,造成了电源层、地层的连续和完整,这 |0 X/ |" x$ J2 g% C: q9 C6 ]
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 ]8 P3 _3 L3 {, K* s2 v2 m; U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: 9 X' X/ v; a& e( ] u' d
1、打地孔用于散热;
6 |" T z9 k' ~; g2 V' {2、打地孔用于连接多层板的地层; 4 }* m3 ?2 [7 B: \ w+ m
3、打地孔用于高速信号的换层的过孔的位置; + D2 D' w8 b, W# r0 N' Q" f9 d
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 # L9 S2 t4 b5 G1 y3 H; `* o/ J7 t
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
" g. w- y! D# x3 d/ j* N的波长为间隔打地孔没有问题吗? . n* S. J [* ~7 \; [7 x
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
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: U3 }6 m! c1 U " t4 a* q Y, C
不会影响地层和电源层的完整呢? , m- o, Z" f0 K% k/ V X6 Q
' F0 f: L: ^- U) A; s8 c7 w0 O答:如果电源层和地层的铜皮没有被隔断影响是不大的。
* ?) q3 w3 \, R" L5 Q3 @. a 4 ]' }* I/ Z9 m/ U
在目前的电子产品中,一般 EMI 的测试范围最高为 1Ghz。那么
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! n+ F4 m7 p# d; k4 t1Ghz 信号的波长为 30cm,1Ghz 信号 1/4 波长为 7.5cm= : R3 O1 K+ ^4 f& {
1 u: c6 J& K4 r( ^) l* D; @2952mil。也即过孔的间隔如果能够小于 2952mil 的间隔打,就可以 ; O! M, x; H) Z+ Y6 f, t4 b
4 N T8 _/ I9 C, z! q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 ) @; K! Q: O W: w$ O
* T! N' B+ t+ p% U8 Q7 \2 v1000mil 打地过孔就足够了。
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