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PCB缝合孔和屏蔽孔的区别

2024-05-27 16:57:01
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PCB设计中有不同类型的过孔缝合工艺,这里主要是三种,通过下面的说明你就区分开缝合孔和屏蔽孔的区别。

恒定接地过孔拼接

热通孔缝合

屏蔽通过缝合


1、通过缝合固定接地

这是大多数 PCB 中最常用的 Via 拼接技术。接地层通过缝合完成,以确保PCB 中的接地返回路径更短从负载设备到电源。因此,它保持了健康的接地返回路径,从而在接地层中获得低电阻。如果设计支持两层以上的铜平面,则由于覆铜较大并且与顶层和底层或其他层连接,因此它产生的散热较低,从而导致低抗跌落性。它使 PCB 中所有位置的铜电阻保持平衡。

因此,如果有人测量不同位置的接地层之间的电压降,由于电阻不同,不同的电压降会导致接地反弹问题。缝合孔非常有效,与调试 PCB 中的接地反弹故障相比,它的工作量很小。

在这个例子,我们使用接地平面上的通孔拼接技术制作了多个在工作阶段成功的 PCB。这里仅举个例子,其中一个成功使用了 Via 拼接。这是一些通过拼接显示的图像,用红色突出显示它们以便更好地理解。



通过缝合固定接地


不仅在地平面中,它还可以用于其他需要完美覆铜的地方。缝合孔用于接地平面以外的不同层。PCB的实际图像如下所示



通过缝合固定接地


2、热通孔缝合

如果设计得当,基于 PCB 的散热器在大多数情况下会更有用。基于 PCB 的散热器的一个关键组件是热通孔缝合。已经开展了多个项目,其中使用热通孔缝合在多个铜平面(顶部和底部)上提供出色的导热性。示例如下:



热通孔缝合


在上面的 PCB 或其他 PCB 中,它非常有助于将热量分布在铜平面上。由于 PCB 更有利于高功率组件所在的层段。它变得太热,热量仅从侧面分布,而 PCB 核心和另一个相对层比有源走线保持凉爽。在这一点上进行缝合使其具有更好的导热性,从而进一步将热量散发到核心并进一步散发到连接的相对平面,从而降低目标高功率组件的整体结温。


3、屏蔽孔

出于 EMI 相关原因,在高频射频或混合信号电路上进行过孔屏蔽,主要是在 WiFi、蓝牙和其他可能因 EMI 干扰而受到影响的宽带高频元件中。它也被称为PCB 栅栏

通常,它是使用单排或多排通孔创建的,这些通孔缝合在距离高频轨道太近的大铜平面的周边。下面给出的设计在 4 层电路板上使用了 屏蔽孔



屏蔽孔


正如我们所看到的,它是在距离 WiFi 模块天线太近的地平面周边完成的。通常,建议在射频板上使用屏蔽通孔拼接,其中通孔的间距至少为需要屏蔽接口的最高频率的目标波长的 1/10。在某些实践中,它也使用 1/8 的空间来完成。但主要注意的是保持通孔间距小于衬底电介质中的波长。


缝合孔应用时的注意事项


1)PCB 制造

如果电路板将在高电流下运行时非常热,最好探索其他能够承受更高工作温度的材料。尽管这些材料可能更昂贵,但从长远来看,它们可能会避免与热相关的问题,从而最终为节省开支。还应该与你的制造商合作,为高电流电路板开发最佳层堆叠配置和电源平面策略。


2)电路板厚度

通过增加电路板的厚度,你可以增加铜的重量,从而使走线更粗。这可能允许减小走线宽度,从而留出更多布线和元件放置空间。与任何制造问题一样,在将这些更改纳入设计之前,应与你的制造商达成一致。


3)自动化装配

正如我们所见,由于电和热原因,更高的电流需要更多的金属。但与此同时,在操作过程中散发不需要的热量的同一种金属也可能给 PCB 组装带来问题。大面积的金属会对较小的零件造成热不平衡,从而影响它们的焊接。为避免这种情况,请确保在将零件直接连接到宽走线或大面积金属时使用散热装置。


4)元件放置

如果可以避免,承载高电流和发热的元件不应放置在板的边缘。通过将这些部件放置得更靠近电路板的中心,电路板自然散发的热量就有更大的空间。

以上就是关于PCB缝合孔的简单介绍,希望能够对大家有用,欢迎大家多多指教。