Почему переходы плохие?

19

Я проектирую печатную плату с EAGLE и увидел, что она пытается ограничить количество переходных отверстий через печатную плату.

  • Почему вы хотите меньше переходов?
  • Почему они плохие?
  • Они приносят дополнительные производственные затраты или это нормально для низкочастотных и маломощных решений?
pcb pcb-design low-power pcb-fabrication via rhbvkleef
источник

Ответы:

17

Я думаю, что главная проблема заключается в том, что переходные отверстия могут занимать значительное пространство от других компонентов, поэтому необходима более крупная плата.

введите описание изображения здесь

На первой картинке TH vias позволяют разместить только четыре колодки. Но с блайндом или без него у нас есть место для шести (или более, если у нас больше рядов) площадок. Здесь можно разместить больший компонент BGA. источник

И в конце уменьшенный размер означает уменьшенную стоимость.

Но защищать переходы немного:
 бывают случаи, когда они полезны. Например, при высокой мощности рассеяния компонентов можно использовать тепловые переходы , чтобы помочь рассеивать тепло, приводя его к большим потокам меди.

введите описание изображения здесь

В целом, это очень специфично для приложения и может иметь как преимущества, так и недостатки. Это зависит от вас, чтобы найти баланс.

Бенс Кауликс
источник
6
Не забывайте об индуктивности и сопротивлении. Я не использовал Eagle в течение долгого времени, поэтому я не знаю его нынешних «правил проектирования», но если он применяет их также для каждого сигнала, причина может заключаться в том, что нужно сделать небольшой обход для сильного тока или высокой частоты (или хуже: оба) лучше, чем прыгать через два перехода, поскольку математика, касающаяся чисел и близости к ним, в некоторых случаях очень сложна. Так как вы оставляете оставшиеся так хорошо и ясно, я оставлю это здесь как маленькую записку для каждого сигнала.
Asmyldof
3
Кроме того, толщина покрытия на переходных отверстиях очень мала, поэтому он добавляет большое сопротивление и не может выдерживать большой ток. Для того, чтобы передавать энергию с одной стороны платы на другую через TH, вам понадобится несколько из них, чтобы справиться с током. Это тоже пустое место. Кроме того, из-за их индуктивности / сопротивления они не подходят для передачи высокочастотных сигналов. Использование переходных отверстий может привести к проблемам с целостностью сигнала. Не бойтесь использовать переходные отверстия, но используйте их только тогда, когда они абсолютно необходимы.
DerStrom8
@ derstrom8 Я использую его для сигналов приблизительно 60 Гц и 5V100mA. Полагаю, что для этого подойдут переходные отверстия?
rhbvkleef
1
@rhbvkleef Всякий раз, когда я думаю об использовании переходных отверстий, я использую онлайн-калькулятор: circuitcalculator.com/wordpress/2006/03/12/pcb-via-calculator . Я ввожу размер переходных отверстий, которые планирую использовать, и он говорит мне, какой ток он может выдержать, его сопротивление и пару других характеристик. Я очень рекомендую это. Я бы не слишком беспокоился о 60 Гц-сигнале через переход, но я все равно буду помнить о сопротивлении. Больше переходов на сигнал = меньшее сопротивление = сигнал лучшего качества
DerStrom8
Vias на дешевой плате (низкая Tg), которая пройдет через оплавление, имеет склонность к разрыву, поскольку расширение оси Z может достигать 300 ppm выше Tg; чем дольше выше Tg, тем выше вероятность повреждения. См. IPC4101 для типичных значений Tg для различных стандартов.
Питер Смит
13

Я бы не сказал, что переходы плохие. Они не!

Одним из полезных способов использования переходных отверстий является экранирование ВЧ-энергии на ВЧ-плате. Этот метод называется сшивание:

поперечное сечение печатной платы, сравнивающее плату с и без сшивания

вид сверху той же доски

RHaguiuda
источник
Мне нравится эта идея, не полезная для моих приложений tho
rhbvkleef
Часто, однако, другие переходные отверстия являются ИСТОЧНИКОМ EMI, в который вставные швы вставляются, чтобы помешать.
mike65535
11

Это только один из параметров, который вы можете использовать для настройки авторутера. Через Via добавляются небольшие затраты на бурение (даже если это явно не указано в счете), они занимают место, а при прочих равных условиях лучше, чтобы маршрут оставался на том же слое.

Я могу себе представить (но я не уверен), что проход немного менее надежен, чем простой медный след.

Воутер ван Оойен
источник
С точки зрения надежности проблема заключается в сборке, необработанные переходы, особенно переходы, приводящие к плоскостям или следам жира, имеют тенденцию высасывать припой из прокладки, вызывая проблемы контроля качества во время PCBA. Паяльное затекание - главная головная боль контроля качества для деталей BGA, где визуальный осмотр суставов затруднен.
авария
2

Для высокоскоростных автобусов переходные отверстия приведут к несоответствию импеданса и появлению отражений.

Виас также не терпит сильного тока. Многократные переходы необходимы для самолетов высокого тока. Это, очевидно, увеличит расстояние.

М.Арун Кумар
источник
Вот почему для высокоскоростных автобусов и связанных участков много, много переходных отверстий используются в схеме «сшивания», чтобы сохранить импеданс и ESR как можно ниже. Они являются необходимым злом на SMD-платах высокой плотности. Посмотрите на любую компьютерную материнскую плату.
Sparky256