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Durchkontaktierungs-Design für High-Speed-Leiterplatten

Bei hohen Frequenzen ist eine Durchkontaktierung kein einfacher Draht, sondern eine Impedanzdiskontinuität mit einem Stub.

Hitech Circuits Engineering-Desk

Shenzhen, China · PCB-Fertigung und -Bestückung

2 Min. Lesezeit

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Fachliche Prüfung: Prozesswerte geprüft gegen unser veröffentlichtes Leistungsblatt.

Stub und Rückbohrung

Eine Durchkontaktierung, die die Signalebene verlässt, verläuft bis zur Unterseite der Leiterplatte. Das ungenutzte Kupfer wird als Stub bezeichnet; je länger er ist, desto niedriger ist seine Resonanzfrequenz. Durch Rückbohrung wird er entfernt, was einen zusätzlichen Prozessschritt erfordert.

Antipads und Rückleitung

Das Antipad um eine Durchkontaktierung entfernt Kupfer von der Ebene; ist es zu groß, wird der Rückstrom umgeleitet und die lokale Impedanz ändert sich. Achten Sie auf einheitliche Antipads entlang eines Busses und überprüfen Sie den Ebenenübergang an jeder Durchkontaktierung.

Anzahl der Durchkontaktierungen und Lagenwechsel

Jeder Lagenwechsel stellt eine Diskontinuität dar. Minimieren Sie diese auf Hochgeschwindigkeitsleitungen, halten Sie die Referenzebene unter dem Signal durchgehend und platzieren Sie Masse-Durchkontaktierungen in der Nähe der Signal-Durchkontaktierung, wenn die Rückleitungsebene wechselt.

Benötigte Informationen

Senden Sie uns den Lagenaufbau, die Datenrate bzw. das Frequenzband und die Zielimpedanz. Wir fertigen Leiterplatten mit 1–38 Lagen, Laser-Vias ab 0,1 mm und impedanzkontrollierten Leiterplatten mit einer Toleranz von ±10 % (oder ±5 % auf Anfrage) nach Überprüfung des Aufbaus – dort meldet ein Hersteller von Hochfrequenz-Leiterplatten auch Stub- und Return-Path-Probleme, bevor das Panel freigegeben wird.

Technische Spezifikationen

Minimale Laser-Durchführung
0,1 mm
Impedanztoleranz
±10 % (typisch), ±5 % auf Anfrage
Anzahl der Schichten
1–38 Schichten

Häufig gestellte Fragen

  • Warum ist der Via-Stab bei hohen Geschwindigkeiten wichtig?

    Der ungenutzte Teil einer Durchgangsbohrung unterhalb der Signalebene wirkt wie ein Resonanzstich. Bei hohen Frequenzen reflektiert er Energie und verursacht eine Kerbe in der Einfügedämpfung. Durch Rückbohren wird der Stich entfernt, und Blind- oder vergrabene Durchkontaktierungen vermeiden ihn konstruktionsbedingt.

  • Wie viele Masse-Vias sollten neben einem Signal-Via liegen?

    Ausreichend, um den Rückstrom nahe am Signal zu halten. Zwei symmetrisch angeordnete Masse-Vias sind bei Differenzialpaaren üblich; die genaue Anzahl hängt vom Übergang in der Ebene und dem Frequenzband ab und sollte eher der Überprüfung des Schichtaufbaus als einer festen Regel folgen.

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