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答题 | 过孔上焊盘,电源笑开颜

一博科技 2020-10-23 14:00 发文


上期话题

过孔上焊盘,电源笑开颜

(戳标题,即可查看上期文章回顾)


问答

为何盘中孔的PDN阻抗会比普通过孔有所改善呢?



关于盘中孔设计对于PDN阻抗的优化作用,仿真结果虽有改善,实际应用还是要慎之又慎。写这个案例的本意只是想让大家更加了解电源PDN的影响因素,如果有哪个小白攻城狮只是因为看了文章,就二话不说整板盘中孔设计,小编就罪莫大焉了。


言归正传,想要搞清楚盘中孔相对于普通过孔对PDN阻抗的效果,正如大部分网友给出的答案,可以从回流电路和安装电感两个角度进行分析。电源过孔设计的基本原则就是要让回流路径的环路面积尽量小,减少安装电感的影响。由于盘中孔比普通过孔的设计少了表层的fanout引线,引线电感更小,回流路径环路面积也更小。三者相较,普通过孔的回流路径最长,安装电感最大,仅去耦电容使用盘中孔的方案次之,全部使用盘中孔的回流路径最短,安装电感也最小。


(以下内容选自部分网友答题)

采用此方案减小了电容焊盘到过孔的距离,减小了安装电感,所以PDN阻抗会比普通的好 

@ 两处闲愁

评分:3分

1.电容管脚通过过孔连接到电源和地上,过孔的大小、位置、数量决定了滤波效果。为什么原理图上一段直线一个接地,画图时这么复杂?因为电源线、电容有寄生电感,过孔、走线有安装电感。2.你看这位电感哥哥,天下无能第一,古今不肖无双。上屋揭瓦,下地摸瓜。课本不读一句,账目搅乱乘除。电源叔叔急得茶饭不思,生子不如孙仲谋。他相信教育的力量,就聘请电容做家庭教师。这位姐姐不一般,琴棋书画精通,中外文理博闻。历风云际变时不惊(电压),经剑拔弩张处协调(噪声)。拜师时,眼前有神仙姐姐下凡间,芸芸中哪里见过。站立人风度翩翩性乖张,茫茫里心起漪涟。你学我教的时光是那么温暖甜蜜。这时的叔叔无噪声之乱耳,无善后之劳形,可以调阻抗,阅端接。直到有一天邻家人在自家门前谩骂摔酒瓶,才知道孽子又惹祸了。邻家也请了一个妹妹老师,就跑去献殷勤,一来二去就好上了。学课的逃学,溜那边诉诉相思苦。教课的不教,等这里谈谈爱情甜。纸包火火越烧越旺,欲盖丑丑愈演愈烈。本就不单调性的邻里关系更加陡峭,形势尖锐向上了。

@ 山水江南

评分:3分

引线和打孔都会给电容加上寄生电感,回流路径越长,寄生电感越大,寄生电感会减小电容的自谐振频率。所以从设计角度盘中孔是不错的,但在生产和工艺眼里,想法就不太一样啦 

@ 杆

评分:3分

使用盘中孔设计,电源平面与电容,fanout长度的回路面积减小,寄生电感降低。可以使谐振点推到更高一点的频率,降低PDN阻抗。 

@ Trunktren

评分:3分

因为盘中孔减小了电容焊盘到过孔的距离,即减小了安装电感,所以其PDN阻抗会比普通过孔有所改善。 

@  涌

评分:3分

电容的谐振频率与寄生的电感有关,如果电容焊盘两端过孔形成的回路面积越大,那么回路电感越大,寄生电感越大,电容性能越差。所以工艺允许的话,打在焊盘上更好,有钱的话,做电镀填孔 

@ 欧阳 

评分:3分

电容的电源和地过孔回路面积越小,其寄生的回路电感也越小,电容效果越好。如果条件允许,过孔可以打在焊盘上或者焊盘间内侧。

@  Ben

评分:3分

过孔上焊盘,PCB板厂泪无眠,想想油墨堵孔和焊盘过孔冒油情况,至今伤心,而且,对于小焊盘还有可能影响焊接不良,过孔上焊盘采用树脂塞孔工艺的话就比较完美。 

@  诚定成

评分:2分

把过孔打在去耦电容焊盘上,意味着从BGA焊球到去耦电容焊盘的布线缩短了,相当于布线电感变小,进而会使贴装电感变小,这种变化可以减小该电容在自谐振频率以上频段的等效阻抗,故而能使PDN有所改善。这也是很多电容扇出的推荐设计中让过孔尽量靠近电容焊盘甚至做成盘中孔的原因,其他减小贴装电感的办法还有让去耦电容扇出的电源过孔和地过孔尽量靠近,使用大孔径过孔,加大扇出线宽,扇出时并联多个过孔等等。

@  陈达龙

评分:3分

电容、电源平面、via孔   、fanout线组成了一个闭合环 一方面环越小 回流路径越短 另一方面fanout那段线越短 寄生电感参数越小  

@  Frankie

评分:3分


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