为PCB设计impedance via
- 1/18/2010
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随着为电子电路设计师而开发的新工具的不断发展,impedance via现在允许整个信号通路负载更高速度的电路。基本设计是首先经过通孔电镀,然后再使用Taiyo 100DX1绝缘材料进行填充。然后在在绝缘材料和电镀层上钻一个小通孔,这样就会得到一个impedance balanced through via阻抗平衡的通孔。
最初的,那个较大的钻孔的电镀层成为了地层,或impedance via的一面。电气连接另一边则是镀层内的5mil通孔。最简单的连接两个头到电路的方法是将最先的外层孔的孔壁设计成地层,用一个通常的打开的基环把内层孔链接到电路上。
另外利用HDI技术,我们有另一种方法,就是通过一个第二层微孔链接到Feed through中心连接。
图1:微型impedance via连接
图2:feedthrough的俯视图
为了设计impedance via,人们必须明白其中的公差。最初孔必须打得足够大,,以便里面能进行电镀,以及容纳电介质材料和feed through via。最小的feed through via钻孔应该是5mil---电介质材料为3.5至4,每一面都需要最小的饲料,这样可以允许一点钻孔便宜和成像公差。最初的钻孔电镀厚度应该是1.5至1盎司铜 - 0.7至1.4mil每一面。这就意味着第一个钻孔的孔径最小要14mil,加上焊盘的话要16mil。这些所有加在一起是一个16欧姆阻抗。对于一个50欧姆阻抗,同轴feed through电介质孔来说,钻孔外径需要为29mil,每面得镀层厚度1.4mil,内层feed through为0.005使用介电常数为3.6的Taiyo 100 DX1绝缘填充材料。
通孔的长度对最后阻抗没有什么影响。阻抗特性是导体大小,导体间距以及介质类型决定的。在计算公式中不会看到有关导线长度。我们选择了Taiyo100DX1填充介质,主要因为其始终如一的介电性能以及可以钻下面的公式可以用来计算的同轴电缆阻抗(奶粉参考数据无线电工程师书,由霍华德总统萨姆斯公司1975年,页24-21出版的措施):小孔,并且能够维持孔壁质量,填充简单。
计算阻抗
下面的公式可以用来计算的同轴电缆阻抗(该公式参考自1975年出版的Reference Data for Radio Engineers Pages 24-21 作者Howard W. Sams & Co):
阻抗= (138 / √e) * log 10(D/d)
Log=10的对数
Ḏ=中心导体直径;0.005“,drill 0.005
Ḏ=电缆的输入套管内径; 0.026,drill 0.029
é =填充材料介电常数,通常3.6,如Taiyo 100DX1
对于同轴impedance vias来说哦,其特性阻抗通常为20至150欧姆。一个50欧姆的孔大约有一个25mils的外层孔,以及5mils的内层通孔。一个薄核心电介质的孔阻抗有点事,其孔的长度不影响阻抗。
利用impedance through vias将减少谐振,改善信号速度和完整性——让芯片能够达到计算阻抗。
该孔组合同样可以用作电容器。一个16欧姆的孔,头道钻孔是13mils,通介电孔是5mil,核心10mil以期通过5密耳通过介质在10密耳核心的13密耳的初步钻探,计算公积金约1电容。在将来,有可能填补通过与高不知道,低损耗,高Q值的材料,如钽,并创造良好的优质高值电容权利的核心。
Robert Tarzwell是技术提供商DMR Ltd的总裁.您可以通过以下电子邮件联系到他 Bob@dmrpcb.com.
Ken Bahl是Sierra Proto Express (San Jose, California)的总裁,于1965年开始从事PCB行业,早先是工艺工程师。 1986年,成立Sierra Proto Express。他是PCB行业的创新尖端技术领导者,致力于生产未来科技。欲了解更多信息,请访问www.protoexpress.com。
