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画完PCB后,还要检查一下是不是存在这个问题

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发表于 2023-1-8 23:01:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
画完PCB后,还要检查一下是不是存在这个问题
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+ g' ^) s2 K6 y1 g* Y2 Z当PCB有大量通孔和过孔时,需要注意防止它们的反焊盘合并在一起,从而破坏信号线的电流返回路径。也就是说,在PCB完工后,你要仔细检查一下,参考平面上的避让区域有没有破坏上面信号线的回流路径。& d6 n! Q2 v# R! l

8 B1 @% L% \. U) J; G* f* r6 k在高密度多层PCB板上,经常会有高密度的VLSI器件,连接器等。有时候信号线不得不穿过它们。
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这些VLSI器件和连接器,往往会有大量的过孔,而过孔的避让,即反焊盘,会使得参考平面支零破碎。而这个时候,如果信号线在支零破碎的参考平面的上方走过,但是其回流又无法在它的下方的参考平面上找到路径,只好绕着走,这会增加环路电感,带来信号完整性和EMC问题。就如下图所示。2 y" c3 k: H4 ?
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: c$ B( ^$ s2 `3 E* z( a; s当一根信号线的下方,是有很多孔的参考平面时,会造成环路电感的增加。
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在高密度VLSI器件和连接器中,由于相邻通孔周围的反焊盘,高密度引脚分配会导致大量过孔,可能导致孔间没法铺进铜。 640?wx_fmt=png.jpg * k! H/ ~& i- A4 D. E6 k- ]

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如下图所示,并行数字总线中的信号线,管脚和过孔周围过大的反焊盘导致它们中间无法铺铜,从而使返回电流无法在信号线下方找到返回路径,只能绕道走。
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参考平面中的避让构成了参考平面中的一个槽,迫使走线下方的回流绕过没铜的区域,以到达其他连接器中的返回引脚。如下图所示。
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' v! P% [' b9 [8 J/ m当相邻通孔的反焊盘之间保持足够的间隔时,让铜能铺进去,此时回流可沿着迹线下方的路径走,因此性能得到显著的改进。 640?wx_fmt=png.jpg
6 D9 a& k$ H) ~# {8 I1 p5 U相邻反焊盘之间的间隙S,推荐不小于反焊盘直径的1/3." }/ h/ G6 S; ^. }) Y
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当大量信号走线,由于布局或布线限制而必须穿越层时,会产生过孔,而这些相邻过孔在参考平面上的反焊盘合并在一起,在参考平面中形成了一个大间隙,破坏了回流路径。如下图所示。) A; a: G9 W2 _5 ^, T, R3 I1 u! F' [
640?wx_fmt=png.jpg 3 E' X" ?$ B0 ]# k8 S- p1 j& I8 G
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为了能够避免上面说的这些情况,可以采用下面的方法:! j3 ~* o; p# E% l0 ?$ O
(1) 减小反焊盘半径    反焊盘的半径应该尽量小,从而使通孔间可以铺上铜。
; f+ Q, b' w3 @+ w- ?( Q! Z(2) 避免反焊盘合并  尽量减小反焊盘的半径,或者增加通孔之间的间距  [4 U/ R' E! @' F. X9 t
(3) 尽量减少换层  换层会对信号完整性和EMC的性能产生不利影响,信号线的不必要的换层,会增加大量穿过参考平面的过孔。6 c; T6 |3 x% X
(4) 使用盲孔2 i0 L2 P  W- f9 o3 N+ z  B
(5) 焊盘填充 当有一定的间隙,可以在参考平面的反焊盘之间提供填充。比如在连接器的引脚之间,形成铜的网格。虽然这种解决方案不如实心平面好,但绝对比平面上有间隙好。尽管它们可能很细,但这些迹线仍然提供了一个返回路径。0 Q6 ^8 P0 j" }
640?wx_fmt=png.jpg 5 ~- |$ ^+ k! s9 r$ E9 y

5 X, S$ J/ G* ?" S+ j$ K4 U4 P参考文献:grounds for grounding
: z' }5 u- x2 M6 _! F1 `
: i8 u8 q3 n9 z% R; w% t
来源:加油射频工程师
- @$ M, A; w4 x0 k  R: K/ H$ ^# _5 h' N0 D
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