Чем плохи переходы?

Я проектировал печатную плату с помощью EAGLE и увидел, что он пытается ограничить количество переходных отверстий через печатную плату.

  • Почему вам нужно меньше переходных отверстий?
  • Почему они плохие?
  • Приносят ли они дополнительные производственные затраты или это нормально для низкочастотных и маломощных решений?

Ответы (4)

Я думаю, основная проблема в том, что переходные отверстия могут занимать значительное место от других компонентов, поэтому необходима плата большего размера.

введите описание изображения здесь

На первой картинке переходные отверстия TH позволяют разместить только четыре контактных площадки. Но с глухим переходным отверстием или без него у нас есть место для шести (или больше, если у нас больше рядов) контактных площадок. Таким образом можно разместить более крупный компонент BGA. источник

И, наконец, уменьшенный размер означает снижение стоимости.

Но немного защитим переходные отверстия:
 бывают случаи, когда они полезны. Например, в компонентах с высоким рассеиванием мощности можно использовать тепловые переходы , чтобы помочь рассеивать тепло, направляя его в большие медные заливки.

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.

Не забываем про индуктивность и сопротивление. Я не использовал Eagle в течение длительного времени, поэтому я не знаю его текущих «правил проектирования», но если он применяет их также к сигналу, причина может заключаться в том, что небольшой обходной путь для сильного тока или высокой частоты (или хуже: оба) лучше, чем прыгать через два перехода, так как математика, касающаяся чисел и близости к другим, в некоторых случаях очень сложна. Поскольку вы так хорошо и ясно изложили остальное, я оставлю его здесь в качестве небольшого примечания по каждому сигналу.
Кроме того, толщина покрытия на переходных отверстиях очень тонкая, поэтому она добавляет большое сопротивление и не может пропускать большой ток. Чтобы передать питание с одной стороны платы на другую с помощью переходного отверстия TH, вам потребуется несколько таких переходов только для обработки тока. Это также приведет к пустой трате места. Также 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 Я использую его для сигналов примерно 60 Гц и 5 В 100 мА. Я полагаю, для этого подойдут переходные отверстия?
@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 они сообщают мне, какой ток они могут нести, их сопротивление и пару других характеристик. Я очень рекомендую это. Я бы не слишком беспокоился о сигнале 60 Гц через переходное отверстие, но я бы все же помнил о сопротивлении. Больше переходных отверстий в сигнале = меньшее сопротивление = сигнал лучшего качества
Переходные отверстия на дешевой плате (с низким Tg), которые будут подвергаться оплавлению, могут сломаться, поскольку расширение по оси Z может достигать 300 ppm выше Tg; чем дольше выше Tg, тем выше вероятность повреждения. См. IPC4101 для получения информации о типичных значениях Tg для различных стандартов.

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

Одним из полезных способов использования переходных отверстий является экранирование радиочастотной энергии в плате радиочастот, метод, называемый сквозным сшиванием:

поперечное сечение печатной платы, сравнение платы со сквозным сшиванием и без него

вид сверху на ту же доску

Мне нравится эта идея, но она бесполезна для моих приложений.
Однако часто другие переходные отверстия являются ИСТОЧНИКОМ электромагнитных помех, для предотвращения которых используются сквозные переходные отверстия.

Это всего лишь один из параметров, которые вы можете использовать для настройки автотрассировщика. Переходы требуют дополнительных затрат на бурение (хотя это может и не быть явно указано в счете), они занимают место, и при прочих равных условиях лучше, чтобы маршрут оставался на том же уровне.

Я могу себе представить (но я не уверен), что переходное отверстие немного менее надежно, чем простая медная дорожка.

С точки зрения надежности проблема заключается в сборке, незакрытые переходные отверстия, особенно переходные отверстия, ведущие к плоскостям или толстым дорожкам, имеют тенденцию высасывать припой из контактной площадки, вызывая проблемы контроля качества во время печатной платы. Растекание припоя является основной проблемой контроля качества деталей BGA, где визуальный осмотр соединений затруднен.

Для высокоскоростных шин переходные отверстия приведут к несоответствию импеданса и вызовут отражения.

Vias также не может выдержать большой ток. Для сильноточных плоскостей требуется несколько переходных отверстий. Очевидно, что это увеличит интервал.

Вот почему для высокоскоростных шин и связанных с ними заземлений многие, многие переходные отверстия используются по схеме «сшивания», чтобы поддерживать импеданс и ESR на как можно более низком уровне. Они являются необходимым злом на SMD-платах высокой плотности. Посмотрите на любую материнскую плату компьютера.
Чем плохи переходы?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v