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电源过孔与电流关系
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6 c6 a7 Y- e j ^1、常用电源过孔尺寸
' u" b- o, U+ T- P) Z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。 . _7 a' ^; v- H# {4 f6 ]% l6 f
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2、电源过孔尺寸与电流关系表 # Q3 S. F/ {$ p' c
1、10mil 的孔 20mil 的 pad 对应 20mil 的线过 0.5A 电流,20mil 的孔 - x9 b7 |4 l. C- l- s4 U( G& N& j8 _+ i
40mil 的焊盘对应 40mil 的线过 1A 电流,0.5oz。 8 S( G$ q; t Q- w
2、过孔电感的计算公式为: ! S+ W: p u; j. r$ ~
L=5.08h[ln(4h/d)+1]
5 E/ y7 e* S! t. y
3 n7 D* E- {& C6 u. _3 {6 hL:通孔的电感 4 f1 [& y% Z. K+ `
h:通孔的长度 ; h$ | Z7 z" ?( `9 C9 T
d:通孔的直径
) N& P8 j: R1 {4 U+ l 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,
w1 d+ u# b! S0 b! K8 S- u 感抗大,其上面的压降就大些。
" d8 D& `' d+ f/ l/ } 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。
7 f! P$ b; t2 K 孔越大,截面积越大,孔壁铜层越厚,截面积越大。
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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 0 G) F, |; d" _$ Z( [2 O0 j4 `
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、
& c4 [3 |# {. v( ]# p 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
( ]/ {/ ]0 F0 @) g- ]/ G 孔的作用及原理是什么?
]# ~2 G8 J3 ~
& V! e+ J2 W5 W* u3 I答:pcb 板的过孔,按其作用分类,可以分为以下几种: 8 l: X7 Y) l% h( l2 S8 V$ d
1、信号过孔 (过孔结构要求对信号影响最小)
. z4 G+ h% N0 |, i" M/ V2、电源、地过孔 (过孔结构要求过孔的分布电感最小)
8 C% d) Q, d R) c6 i$ ]; f8 C3、散热过孔 (过孔结构要求过孔的热阻最小)
, T+ @- t. h/ B+ u: N) D; w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
* d0 M: M4 x7 Q) x5 x' @9 CVia 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
0 _: M5 I p/ G* ~: W( o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,
+ p& D2 s' Q0 [8 k# s7 d. m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
2 E( |/ K5 r8 L- l9 l+ T4 S. U; 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
1 t8 V1 l$ V9 M3 v' z1 y射随之信号频率的提高而明显增加。
5 `8 Y, x; O" j2 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
! W4 d, v* P& ]8 e8 m$ z" P地层的连续和完整。效果反而适得其反。 9 k. ~" G$ x) B' H5 z9 X
答:首先,如果多打过孔,造成了电源层、地层的连续和完整,这
7 y& h! \: x, g a0 P) r+ U( |, X" ~" _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 0 `7 o) [/ o0 E" T( I. v% P
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: # P! P/ U" Y" E
1、打地孔用于散热; 7 @: ^2 I4 E2 i
2、打地孔用于连接多层板的地层;
* V, F2 ^! @# v" c2 R$ u! o# |3、打地孔用于高速信号的换层的过孔的位置;
$ x9 ?# C' D5 F v" R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 # w! E8 U4 H4 W
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
: n/ Y9 S: o) \4 T I的波长为间隔打地孔没有问题吗? - B# B7 Y: T! V( S
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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$ r) p" ]3 k2 M$ b5 J. P# p& I) t 4 {5 r1 U+ b- t( R. S j
不会影响地层和电源层的完整呢? & j- X1 @' h: x ]2 L) A J2 e
5 } Y# }4 F3 p6 C( C: ^: A( U答:如果电源层和地层的铜皮没有被隔断影响是不大的。
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在目前的电子产品中,一般 EMI 的测试范围最高为 1Ghz。那么 0 ?6 G7 h3 ^. z% @
) ]+ }8 i, s+ q _5 `7 E2 t5 J! ?1Ghz 信号的波长为 30cm,1Ghz 信号 1/4 波长为 7.5cm=
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+ X8 Y1 D+ G$ k3 N6 g4 v) g. L2952mil。也即过孔的间隔如果能够小于 2952mil 的间隔打,就可以 ' h) ~3 ~! k; v' }: S
# r! D; y, C0 Q+ m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 : V5 w) Y7 |) N4 w$ X$ P m7 T
0 I! r) r8 c2 v$ _1000mil 打地过孔就足够了。
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