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如何正确选择PCB板材

分类:贴片加工如何 | 浏览: 0次
发布用户: 贴片加工厂家  发布时间:2021-03-12 17:24:19 
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接下来为大家介绍如何在PCB布线中设计过孔?什么是过孔?过孔(via)是多层PCB的重要组成部分之一,钻孔的费用通常占PCB制板费用的30%到40%。简单的说来,PCB上的每一个孔都可以称之为过孔。下面贴片加工厂家小编来讲解一下如何在PCB布线设计过孔和如何正确选择PCB板材的相关知识。


如何正确选择PCB板材


随着数字系统的高速化发展,以前被认为微不足道的传输线损耗问题,现正在成为PCB设计的首要关注点。在时钟频率高于1GHz时,频率相关性传输损耗的影响已经实实在在发生了,特别是高速 SerDes 接口,信号具有非常快的上升时间,数字信号可以携带比自身重复频率更高频的能量,这些较高的高频能量成分,用来构造理想的快速转换的数字信号。今天的高速串行总线,在时钟速率的第 5 次谐波上往往有大量的能量集中。现在有许多高速数字应用,速度为10 Gbit/s或更高。 这些应用使用5 GHz的基频和15 GHz,25 GHz等的谐波。在此频率范围内,大多数常见的PCB材料在介质损耗(Df)方面会有非常显着的差异,并导致严重的信号完整性的问题。这是高速数字PCB使用专为高频应用而设计的特殊板材的原因之一。
这些材料的配方具有低损耗因数,在很宽的频率范围内具有最小的变化。 这些板材过去常用于高频RF应用,甚至现在用于77 GHz及更高的应用。 除了介质损耗因素的改进外,这些板材还配有严格的厚度控制和Dk控制,更佳有利于保障信号完整性。2019台北电脑展上AMD发布第三代Ryzen锐龙处理器的情况,AMD采用7纳米的CPU除了在性能上开始压制英特尔之外,其配套的X570 芯片组也引入了对 PCIe 4.0 的支持,采用PCIe 4.0 NVMe的SSD也开始陆续推向市场,而预计两年后,PCIe 5.0规范也将发布。
PCIe 5.0 的数据速率将达到恐怖的 32GT/s,从而加重频率相关的插入损耗。选择的 PCB 材料会对各个区域的插入损耗产生巨大影响。如果在设计PCB时不考虑板材对高速信号的影响,老司机也会翻车!选择PCB板材时必须在满足PCB设计需求、可量产性、成本中间取得平衡点。简单而言,设计需求包含电气和结构可靠性这两部分。通常在设计非常高速的PCB板子(大于GHz的频率)时板材问题才会比较重要。
例如,现在常用的FR-4材质,在几个GHz的频率时的介质损耗Df(Dielectricloss)会很大,可能就不适用。高速数字电路运行速度是PCB选择考虑的主要因素,电路的速率越高,所选PCB的Df值就应该越小。具有中,低损耗的电路板材将适合10Gb/S的数字电路;具有更低损耗的板材适用25Gb/s的数字电路;具有超低损耗板材将适应更快的高速数字电路,其速率可以为50Gb/s或者更高。

如何在PCB布线设计过孔


深圳兴瑞祥是一家拥有平均设计经验超10年PCB设计工程师团队的PCB布线设计公司,可提供多层、高频、高速PCB布线设计服务。接下来为大家介绍如何在PCB布线中设计过孔?什么是过孔?过孔(via)是多层PCB的重要组成部分之一,钻孔的费用通常占PCB制板费用的30%到40%。简单的说来,PCB上的每一个孔都可以称之为过孔。
从作用上看,过孔可以分成两类:一是用作各层间的电气连接;二是用作器件的固定或定位。如果从工艺制程上来说,过孔一般又分为三类,即盲孔、埋孔和通孔。盲孔位于印刷线路板的顶层和底层表面,具有一定深度,用于表层线路和下面的内层线路的连接,孔的深度通常不超过一定的比率(孔径)。埋孔是指位于印刷线路板内层的连接孔,它不会延伸到线路板的表面。上述两类孔都位于线路板的内层,层压前利用通孔成型工艺完成,在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层。第三种称为通孔,这种孔穿过整个线路板,可用于实现内部互连或作为元件的安装定位孔。由于通孔在工艺上更易于实现,成本较低,所以绝大部分印刷电路板中均使用它,而不用另外两种过孔。
以下所说的过孔,没有特殊说明的,均作为通孔考虑。过孔的组成从设计的角度来看,一个过孔主要由两个部分组成,一是中间的钻孔,二是钻孔周围的焊盘区。这两部分的尺寸大小决定了过孔的大小。很显然,在高速,高密度的PCB设计时,设计者总是希望过孔越小越好,这样板上可以留有更多的布线空间,此外,过孔越小,其自身的寄生电容也越小,更适合用于高速电路。但孔尺寸的减小同时带来了成本的增加,而且过孔的尺寸不可能无限制的减小,它受到钻孔和电镀等工艺技术的限制:孔越小,钻孔需花费的时间越长,也越容易偏离中心位置;且当孔的深度超过钻孔直径的6倍时,就无法保证孔壁能均匀镀铜。比如,现在正常的一块6层PCB板的厚度(通孔深度)为50Mil左右,所以PCB厂家能提供的钻孔直径最小只能达到8Mil。过孔的寄生特性.
如何在PCB布线设计过孔

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