作者:王輝東

如果電路板是個(gè)人,那鉆孔就是它的魂,特別是過孔,它是板子的魂魄。

在高速PCB的設(shè)計(jì)中,過孔設(shè)計(jì)是一個(gè)重要因素,并且過孔設(shè)計(jì)已成為制約高速PCB設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素之一,如處理不當(dāng)可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)設(shè)計(jì)的失敗。過孔是連接多層PCB中不同層走線的導(dǎo)體,低頻的時(shí)候,過孔不會(huì)對信號傳輸產(chǎn)生影響,但隨頻率增加和信號上升時(shí)間的減小,過孔不能簡單的被看成是電氣連接,而必須考慮其對信號完整性的影響。由于過孔的寄生電容、電感的影響,一般過孔的等效阻抗比傳輸線低, 此時(shí)過孔在傳輸路徑上表現(xiàn)為阻抗不連續(xù)的點(diǎn),會(huì)產(chǎn)生信號的反射、延時(shí)、衰減等信號完整性問題。

聽SI的大神們說增大焊盤會(huì)導(dǎo)致孔的容性增大,從而造成阻抗降低,增大焊盤的會(huì)導(dǎo)致信號的回?fù)p變差．所以說縮小過孔的焊盤能提升過孔的阻抗。并且焊盤越小,阻抗越高。

當(dāng)牛牛讀到這句話的時(shí)候,他的腦海中突然靈光一現(xiàn),他想到了一個(gè)提升過孔阻抗的方法,越想越高興,越高興越想找個(gè)人把這件事情分享出去。于是他想到了在E公司工作的老同學(xué)好朋友老舍友趙理工。

于是他給趙理工發(fā)了個(gè)微信圖片。

然后附上一句話,理工,我找到了改變過孔阻抗的方法,并且這種效果我感覺特別好,今天注定是一個(gè)不平凡的日子。

趙理工一看這圖片,就覺得有點(diǎn)異常,但是找不到異常在哪里。反正就是有點(diǎn)不對勁。

正在深思中的趙理工,突然感覺身后有一個(gè)人,他扭頭一看,是大師兄。大師兄看著趙理工電腦屏幕上的圖形,對著趙理工說:“理工,你能看出有什么異常嗎,這個(gè)可是鉆孔和焊盤大小是1:1,并且還連著路呢,如煙也過來看看,一起學(xué)習(xí)下。”

林如煙,從自己座位上起身來到了趙理工和大師兄的跟前。

林如煙瞪著一雙美目,盯著屏幕一邊看著,一邊驚訝的說道:

“咦,大師兄,這PCB設(shè)計(jì)的焊盤和鉆孔一樣大,線路怎么連接呢?“

“是呀,如煙一下子看到了問題的所在,線路和鉆孔是靠焊盤連接的。請看下圖所示。“

孔位偏差和對位等因素導(dǎo)致的鉆孔不在焊盤中間,但是最少要滿足IPC的二級標(biāo)準(zhǔn),否則會(huì)造成無法連接,出現(xiàn)開路的情況。如下圖所示,雖然有連接,但是線路最窄處只有2mil,振動(dòng)時(shí)也有開路的風(fēng)險(xiǎn)。

現(xiàn)在這個(gè)設(shè)計(jì)焊盤和鉆孔一樣大小,也就是說做出來后最好的狀態(tài)為鉆孔和焊盤完全生合,就是一個(gè)無環(huán)電鍍孔。旁邊的走線,無處連接,生產(chǎn)無法加工,開路是必須的。

IPC-A-6012D里面關(guān)于孔環(huán)的IPC驗(yàn)收的IPC標(biāo)準(zhǔn)。

“那我們正常的,正常的……鉆孔焊環(huán)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是多少呢……”趙理工磕磕巴巴的問題道。

大師兄說:“我們通常鉆機(jī)加工的孔位公差為+/-3mil

如果要保證成品鉆孔不破環(huán),必須保證余環(huán)最小為2mil

也就是說焊盤最小的尺寸為單邊5mil。

如果是過孔按IPC二級標(biāo)準(zhǔn)接受破環(huán),最小的焊環(huán)寬度為4mil。

所以說如果客戶設(shè)計(jì)的鉆孔尺寸大小為12mil,那么焊盤的大小是多少呢

IPC二級標(biāo)準(zhǔn)為12mil+4mil+4mil=20mil

IPC三級標(biāo)準(zhǔn)為:12mil+5mil+5mil=22mil

趙理工聽完大師兄的分析后,茅塞頓開,他趕緊在微信上給毛毛回了一個(gè)消息,毛毛你的這個(gè)設(shè)計(jì),只能看看,不能實(shí)際生產(chǎn)。然后把大師兄分析的結(jié)果和毛毛又說一遍。

如果要滿足IPC二級標(biāo)準(zhǔn),焊盤的寬度最少比鉆孔尺寸單邊大4mil。

如果要滿足IPC三級標(biāo)準(zhǔn),焊盤的寬度最少比鉆孔尺寸單邊大5mil。

鉆孔和焊盤尺寸做一樣,有線路連接等于開路。

趙理工和毛毛說完后,突然好像想起了什么,一聲不吭的打開了自己的電腦,他的屏幕上出現(xiàn)了一幅圖。他點(diǎn)開焊盤的設(shè)置界面如下圖所示。

“哎喲,趙理工,你還當(dāng)人家毛毛的老師呢,你看你的焊盤設(shè)計(jì)16MIL,鉆孔設(shè)置成12mil,你這個(gè)也破環(huán)了,并且是全破了。

趙理工聽到林如煙的話,一下子從座位跳起來,一把拉著林如煙的小手,跑到辦公室后面的黑影里。突如其來的變故,讓林如煙懵了,她順從的跟著趙理工,并且林如煙很主動(dòng)的貼在墻上,然后閉上了眼睛。趙理工很騷包的一支手撐著墻,然后盯著林如煙那滿是嬰兒肥的臉,然后他低著頭,嘴就慢慢的向林如煙的臉靠近。聽著趙理工急促的呼吸聲,林如煙心中如小鹿亂撞,腦袋里一片空白,空氣中瞬間彌漫著曖昧的氣息。突然趙理工動(dòng)了,他一把拉開自己的夾克,把林如煙捂在里面。

“趙理工你要干什么,這里是辦公室”林如煙一下子清醒過來了,然后猛推了趙理工一把。

“如煙你又想什么呢,你看我昨天新買的手表怎么樣,帶夜光的呢,你能看清時(shí)間不。”趙理工小說道。

“能,能,能看清……”林如因在夾克下面激動(dòng)的說道,然后一把掀開趙理工的夾克,突然拉起趙理工的右手,照著他的手腕處就咬了上去。

“啊……．”,趙理工凄慘的叫聲在辦公室里面回蕩。

”趙理工,你看我給你送的這個(gè)手表怎么樣,這個(gè)是自帶紅光的,啥時(shí)候沒紅光了給我說一下,我再幫忙你加上去。“

趙理工看著手脖子上林如煙咬得紅紅牙印,再看看林如煙那笑瞇瞇的眼睛,就知道事不對,噌的一聲就跑了,比兔子還快……