如何正確選擇PCB板材

接下來為大家介紹如何在PCB布線中設計過孔？什么是過孔？過孔（via）是多層PCB的重要組成部分之一，鉆孔的費用通常占PCB制板費用的30%到40%。簡單的說來，PCB上的每一個孔都可以稱之為過孔。下面貼片加工廠家小編來講解一下如何在PCB布線設計過孔和如何正確選擇PCB板材的相關知識。

隨著數字系統的高速化發展，以前被認為微不足道的傳輸線損耗問題，現正在成為PCB設計的首要關注點。在時鐘頻率高于1GHz時，頻率相關性傳輸損耗的影響已經實實在在發生了，特別是高速 SerDes 接口，信號具有非?？斓纳仙龝r間，數字信號可以攜帶比自身重復頻率更高頻的能量，這些較高的高頻能量成分，用來構造理想的快速轉換的數字信號。今天的高速串行總線，在時鐘速率的第 5 次諧波上往往有大量的能量集中?，F在有許多高速數字應用，速度為10 Gbit/s或更高。 這些應用使用5 GHz的基頻和15 GHz，25 GHz等的諧波。在此頻率范圍內，大多數常見的PCB材料在介質損耗（Df）方面會有非常顯著的差異，并導致嚴重的信號完整性的問題。這是高速數字PCB使用專為高頻應用而設計的特殊板材的原因之一。
這些材料的配方具有低損耗因數，在很寬的頻率范圍內具有最小的變化。 這些板材過去常用于高頻RF應用，甚至現在用于77 GHz及更高的應用。 除了介質損耗因素的改進外，這些板材還配有嚴格的厚度控制和Dk控制，更佳有利于保障信號完整性。2019臺北電腦展上AMD發布第三代Ryzen銳龍處理器的情況，AMD采用7納米的CPU除了在性能上開始壓制英特爾之外，其配套的X570 芯片組也引入了對 PCIe 4.0 的支持，采用PCIe 4.0 NVMe的SSD也開始陸續推向市場，而預計兩年后，PCIe 5.0規范也將發布。
PCIe 5.0 的數據速率將達到恐怖的 32GT/s，從而加重頻率相關的插入損耗。選擇的 PCB 材料會對各個區域的插入損耗產生巨大影響。如果在設計PCB時不考慮板材對高速信號的影響，老司機也會翻車！選擇PCB板材時必須在滿足PCB設計需求、可量產性、成本中間取得平衡點。簡單而言，設計需求包含電氣和結構可靠性這兩部分。通常在設計非常高速的PCB板子（大于GHz的頻率）時板材問題才會比較重要。
例如，現在常用的FR-4材質，在幾個GHz的頻率時的介質損耗Df（Dielectricloss）會很大，可能就不適用。高速數字電路運行速度是PCB選擇考慮的主要因素，電路的速率越高，所選PCB的Df值就應該越小。具有中，低損耗的電路板材將適合10Gb/S的數字電路;具有更低損耗的板材適用25Gb/s的數字電路;具有超低損耗板材將適應更快的高速數字電路，其速率可以為50Gb/s或者更高。

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從作用上看，過孔可以分成兩類：一是用作各層間的電氣連接；二是用作器件的固定或定位。如果從工藝制程上來說，過孔一般又分為三類，即盲孔、埋孔和通孔。盲孔位于印刷線路板的頂層和底層表面，具有一定深度，用于表層線路和下面的內層線路的連接，孔的深度通常不超過一定的比率（孔徑）。埋孔是指位于印刷線路板內層的連接孔，它不會延伸到線路板的表面。上述兩類孔都位于線路板的內層，層壓前利用通孔成型工藝完成，在過孔形成過程中可能還會重疊做好幾個內層。第三種稱為通孔，這種孔穿過整個線路板，可用于實現內部互連或作為元件的安裝定位孔。由于通孔在工藝上更易于實現，成本較低，所以絕大部分印刷電路板中均使用它，而不用另外兩種過孔。
以下所說的過孔，沒有特殊說明的，均作為通孔考慮。過孔的組成從設計的角度來看，一個過孔主要由兩個部分組成，一是中間的鉆孔，二是鉆孔周圍的焊盤區。這兩部分的尺寸大小決定了過孔的大小。很顯然，在高速，高密度的PCB設計時，設計者總是希望過孔越小越好，這樣板上可以留有更多的布線空間，此外，過孔越小，其自身的寄生電容也越小，更適合用于高速電路。但孔尺寸的減小同時帶來了成本的增加，而且過孔的尺寸不可能無限制的減小，它受到鉆孔和電鍍等工藝技術的限制：孔越小，鉆孔需花費的時間越長，也越容易偏離中心位置；且當孔的深度超過鉆孔直徑的6倍時，就無法保證孔壁能均勻鍍銅。比如，現在正常的一塊6層PCB板的厚度（通孔深度）為50Mil左右，所以PCB廠家能提供的鉆孔直徑最小只能達到8Mil。過孔的寄生特性.