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[分享] 一文详解Via孔的作用及原理

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技术员

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发表于 2018-12-3 17:27:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
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如图所示在走线的 Via 孔附近加接地 Via 孔的作用及原理是什么?
pcb 板的过孔,按其作用分类,可以分为以下几种:
1、信号过孔 (过孔结构要求对信号影响最小)
2、电源、地过孔 (过孔结构要求过孔的分布电感最小)
3、散热过孔 (过孔结构要求过孔的热阻最小)
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 Via 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,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。这种辐射随之信号频率的提高而明显增加。

下面是两张信号的回流图:

图一:


图二:


上面所提的问题,就是图二所示的情况了

在哪些情况下应该多打地孔?

有一种说法:多打地孔,会破坏地层的连续和完整。效果反而适得其反。
首先,如果多打过孔,造成了电源层、地层的连续和完整,这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:
1、打地孔用于散热;
2、打地孔用于连接多层板的地层;
3、打地孔用于高速信号的换层的过孔的位置。
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?在五分之一的波长为间隔打地孔没有问题吗?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,那会不会影响地层和电源层的完整呢?

答:如果电源层和地层的铜皮没有被隔断影响是不大。
在目前的电子产品中,一般 EMI 的测试范围最高为 1Ghz。那么 1Ghz 信号的波长为 30cm,1Ghz 信号 1/4 波长为 7.5cm=2952mil。也即过孔的间隔如果能够小于 2952mil 的间隔打,就可以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 1000mil 打地过孔就足够了。



工程师

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发表于 2018-12-3 20:32:42 | 显示全部楼层
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PCB过孔学问大!谢谢!
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