Warum gibt es auf diesem Board so viele Durchkontaktierungen?

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Ich habe mir das Layout der MMZ09312BT1-Entwicklungsplatine angesehen und war neugierig auf alle Löcher auf der Platine. Sind das Vias? Was ist ihr Zweck (ich habe irgendwo gehört, dass sie als Filter gedacht sind)?

Auch es sagt nicht explizit, aber ist es möglich zu sagen, ob sie eine Grundebene auf der untersten Schicht haben?

Datenblatt: http://cache.freescale.com/files/rf_if/doc/data_sheet/MMZ09312B.pdf

Entwicklungsboard auf Seite 8

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VanGo
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Antworten:

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Dies wird im Allgemeinen als „Nähen“ bezeichnet und wird im Allgemeinen verwendet, um entweder die hochfrequente elektrische Impedanz oder den Wärmewiderstand zwischen den Schichten zu verringern. Es kann auch verwendet werden, um einen Pfad mit niedrigem Gleichstromwiderstand zwischen Schichten für Pfade mit hohem Strom bereitzustellen. In diesem Fall liegt der Grund sicherlich in der HF-Impedanz. Der angezeigte Stichanteil ist jedoch wahrscheinlich selbst für einen 900-MHz-HF-Teil zu hoch. Es ist jedoch einfach zu machen und verletzt im Allgemeinen nichts auf einem Board, das so dünn besiedelt ist wie dieses.

Sie müssen die Designdokumente konsultieren, um die Details des Stapels zu ermitteln, wenn die Ebenen nicht klar sichtbar sind. Häufig stellt der Hersteller für Entwicklungs- / Evaluierungskarten ein vollständiges Paket mit Fertigungsdokumenten zur Verfügung.

ajb
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Einfach zu machen, und für ein Evaluierungsboard ist es keine schlechte Sache, solche Dinge zu übertreiben.
TimWescott
@TimWescott Meine Erfahrung mit RF beschränkt sich auf ein paar Unterrichtsstunden im vierten Jahr, aber es gibt sicherlich einen Punkt, an dem die Löcher in den Durchkontaktierungen Ihre Grundebene genug stören, um den Nutzen aufzuwiegen? Einige der
dichter
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@mbrig Das ist eine gute Frage - in der Art "Ich kenne die Antwort nicht, also werde ich dich mit einem Kompliment ablenken". Meine Intuition sagt mir, dass es in Ordnung ist, solange das Board nicht auseinanderfällt. Aber ich kann nicht auf Zahlen zeigen.
TimWescott
@mbrig, es ist ein wenig schwierig, die Schwarz-Weiß-Zeichnung zu interpretieren, aber alle Komponenten scheinen bei Bedarf solide Rückführungswege zu haben. Bei hohen Frequenzen folgen die Rückströme auf der Erdungsschicht dem gleichen Weg wie die Ausgangsströme auf den benachbarten Schichten. Vorausgesetzt, es gibt einen soliden Grundriss auf dieser Platine (entweder auf der Unterseite oder auf Schicht 2), sind diese Pfade alle ununterbrochen, was bedeutet, dass die Stromschleifenbereiche minimal sind, sodass diese Platine eine recht gute Leistung aufweisen sollte.
Ajb
Vias können Probleme verursachen, wenn Sie viele Vias so nahe beieinander haben, dass die Ströme auf anderen Ebenen nicht dazwischen liegen können. Dies führt dazu, dass die vielen kleinen Löcher, die durch jedes Via verursacht werden, zu einem großen Loch in der Ebene werden oder gegossen werden. Dies kann durch Stitching (z. B. beim Herstellen eines niederohmigen Pfades zwischen Leistungsleitern auf verschiedenen Ebenen) oder durch eine Reihe von Signalspuren geschehen, die alle Ebenen an einem Punkt wechseln.
Ajb
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Es ist ein HF-Hochfrequenzteil. 900 MHz = 30 cm Wellenlänge. Selbst ein Brett mit einem Durchmesser von wenigen Zentimetern macht also einen erheblichen Anteil einer Wellenlänge aus. Die Durchkontaktierungen sollen sicherstellen, dass das obere Kupfer wirklich eine Grundebene ist und kein seltsamer, unbeabsichtigter Resonator.

TimWescott
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Ich gehe davon aus, dass sich oben ebenfalls Kupfer befindet und die Schrägnähte die obere und die untere Ebene zusammennähen. Abhängig von der Betriebsfrequenz ist es möglich, dass der Durchkontaktierungsabstand dazu beiträgt, Emissionen auszugleichen. In diesem Fall wäre dieser Effekt jedoch nicht signifikant.

Was ich interessant finde, sind die unterschiedlichen Durchgangsabstände und Größen in den Eingangs- und Ausgangsbereichen der Platine. Diese müssen signifikant sein und wahrscheinlich zur Impedanzkopplung oder einfach zur Filterung beitragen. Ich wäre neugierig, die Beziehung zwischen Durchkontaktierungsabstand und Wellenlänge in diesen Abschnitten zu kennen.

Dies können natürlich auch Befestigungspunkte sein, um die Testkonfiguration zu vereinfachen. Möglicherweise können Sie eine direkte Antwort im Forum des Herstellers erhalten.

In Niederfrequenzplatinen finden Sie Prototyping-Abschnitte, die sehr ähnlich aussehen, aber das ist hier eindeutig nicht der Zweck.

Edgar Brown
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Dieser IC hat eine Verstärkung von 30 dB; Selbst kleine Rückkopplungsbeträge stören die Verstärkungsebenheit und die Phasenlinearität, die beide dichte Konstellationen stören und das Datenauge verschlechtern.

Der IC hat einen Durchmesser von nur 3 mm, wobei dieses Footprint-Achteck die 3 mm definiert. Der Durchkontaktierungsabstand beträgt ungefähr 1,5 mm, so dass die Durchkontaktierungsdichte einen Zweck hat.

Wenn jede Durchkontaktierung eine NanoHenry-Induktivität von +6,3 Ohm bei 1 GHz aufweist, können wir diese "Platine" als eine Kaskade von nicht sehr guten Spannungsteilern betrachten, wobei jeder Teiler ein Serienelement und ein Nebenschlusselement aufweist. Das Serienelement ist die Leiterplattenoberfläche mit niedriger Induktivität; Das Shunt-Element ist das hochinduktive Via.

analogsystemsrf
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