PCB设计中如何完善过孔设计?

    在PCB设计中,过孔设计是个不可忽视的重要环节。因为在PCB上,过孔既被用做各层间的电气连接,又被用作器件的安装定位,它成为了一块PCB板各部分功能整合的一个纽带。因此,对过孔的优化设计,需要PCB设计工程师引起足够的重视,并综合考虑各方面的问题。
  
    对此,智联科技在多年的长期实践中,积累了丰富的经验,能够关注各种设计细节因素,拥有众多的成功案例。今天,智联科技工程师以多年实战经验为基础,为设计者完善过孔设计提供一些参考。
  
    1、过孔大小
  从设计角度分析,一个过孔主要由两个部分组成,中间的钻孔和钻孔周围的焊盘区,他们的尺寸共同决定过孔的大小。在PCB设计,特特别是手机板等高精密设计中,对于过孔大小的要求较高,因为过孔越小,板上就可以留出更多的布线空间。同样在高速PCB设计中,对过孔的寄生电容有特殊的要求,过孔越小,其自身的寄生电容也就越小,也就更适合高速电路。
  
    但是智联科技提醒设计者注意,在PCB设计中,也并不是一味的追求过孔越小越好。像电源或地线的过孔就可以考虑使用较大尺寸,以减小阻抗。
  
    同时,过孔大小还要综合考虑钻孔成本、工艺技术、设计周期以及钻孔深度对镀铜的影响等等因素。例如,孔越小,费用就越高,由于钻孔费用一般占到PCB制板费用的百分之三十到四十,这样,成本也就越高。同时,孔越小,钻孔时间就越长,也越容易偏离中心位置。因此,这也对设计工程师提出了更高要求。
  
    2、过孔的寄生电容
  过孔的寄生电容会给电路造成影响,例如延长信号的上升时间,降低电路的速度,因此,设计者不能忽视对它的控制。寄生电容一般可以用数值表示出来,这个数值与孔的直径、焊盘的直径、板的厚度以及焊盘与地铺铜区的距离有关。
  
    智联科技工程师提醒设计者,虽然在数值上单个过孔的电容对电路产生的影响并不明显,但是,如果走线中多次使用过孔进行层间的切换,就必须慎重考虑了。此外,经验证明,使用较薄的PCB板有利于减小过孔的寄生电容。
  
    3、过孔设计的一些规则
 在PCB设计中,尽量不要使用不必要的过孔,这也要求在走线规则确定时设计者要注意,信号走线尽量不要换层。
  
    同时,智联科技也告诫设计者,电源和地的管脚要就近打过孔,并且过孔和管脚之间的引线越短越好。另外,在信号换层的过孔附近需要放置一些接地的过孔,以便为信号提供最近的回路。甚至在条件允许的情况下,可以在PCB板上大量放置一些多余的接地过孔。
  
   当然,PCB设计是一项具有灵活性与创造性的工作,对于过孔设计中要注意的规则需要设计工程师灵活把握。智联科技的发展也证明,成功来源于经验,经验来源于实践,在设计中,设计者需要在实践中不断积累经验,综合考虑各种细节因素,把握设计的更多必要规则。

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