Šta je PCB velike brzine?
PCB sa frekvencijom prijenosa signala iznad 1 GHz nazivamo brzom štampanom pločom.
Koje su prednosti korištenja PCB-a velike brzine?
Da bi se poboljšala frekvencija signala i riješio EMI problem elektronskih proizvoda, proizvedene su PCB velike brzine. Nakon što je dizajn brzog PCB-a postigao veliki uspjeh, njegov doprinos EMI postaje sve važniji. Skoro 60% EMI problema može se riješiti brzim PCB-ima.
Koji se materijali koriste u PCB-ima velike brzine?
Materijali otporni na toplinu, mehaničku žilavost i dobru (pouzdanost)
Materijali sa stabilnim Dk/Df parametrima (mali koeficijent varijacije sa frekvencijom i okolinom)
Materijali sa dobrom kontrolom impedancije
Materijali sa malom hrapavošću površine bakarne folije
Preporučuje se odabir tkanine od staklenih vlakana s malim ravnim otvorima.
Koje savjete trebam uzeti u obzir pri dizajniranju PCB-a velike brzine?
U nastavku je opisano nekoliko savjeta o dizajniranju PCB-a velike brzine.
1) Koristite softver za dizajn sa naprednim opcijama
Inženjeri moraju poznavati softver za dizajn koji može pružiti napredne opcije. Softverski alati zahtijevaju mnogo sofisticiranih karakteristika da bi mogli dizajnirati PCB velike brzine u CAD softveru. Morate bolje razumjeti moćne CAD alate.
2) Rutiranje velike brzine
Kada je u pitanju usmjeravanje velike brzine, dizajneri moraju razumjeti pravila osnovnog usmjeravanja, uključujući ne odsijecanje slojeva tla i održavanje kratkog rutiranja. Stoga, molimo spriječite preslušavanje na određenoj udaljenosti na digitalnim linijama i zaštitite sve faktore koji mogu stvoriti smetnje za integritet signala.
3) Routing sa kontrolom impedanse
Za neke signale od oko 40-120 oma, potrebno im je usklađivanje impedancije. Karakteristično usklađivanje impedanse otkrivaju antene i mnogi diferencijalni parovi.
Dizajneri moraju razumjeti kako izračunati širinu usmjeravanja i neophodan skup vrijednosti impedanse. Ako vrijednost impedanse nije tačna, to može imati ozbiljan utjecaj na signal, što može dovesti do oštećenja podataka.
4) Tragovi sa podudaranjem dužine
Postoji mnogo linija u brzoj memorijskoj magistrali i sabirnici interfejsa. Ove linije mogu da rade na veoma visokim frekvencijama, tako da signal treba istovremeno da se prenosi od pošiljaoca do prijemnika. Osim toga, zahtijeva funkciju koja se zove podudaranje dužine. Stoga, najčešći standardi definiraju vrijednosti tolerancije koje treba uskladiti s dužinom.
5) Minimizirajte površinu strujnog povratnog kruga
Dizajneri PCB-a velike brzine moraju slijediti osnovna pravila, kao što je dizajniranje kontinuiranog sloja uzemljenja i smanjenje površine strujnog povratnog kruga optimiziranjem povratne putanje struje usmjeravanja, kao i postavljanjem mnogih spojenih spojeva.
Koje su neke najbolje prakse za proizvodnju PCB-a velike brzine?
Savladavaju se vještine dizajniranja PCB-a velike brzine, što osigurava integritet signala.
Materijali brzih PCB-a su pravilno odabrani kako bi se osigurala izvedba prijenosa signala.
Vrši se kontrola proizvodnje. Glavne kontrolne tačke tokom proizvodnje su širina strujnih kola, razmak slojeva, spojevi obloženi bakrom, debljina bakra kola, debljina lemne maske itd.
Kolika je cijena posjedovanja kada su u pitanju brzi PCB-i?
Sljedeći faktori će utjecati na cijenu PCB-a velike brzine.
Materijal (materijal podloge, debljina podloge, debljina bakra)
Korištena proizvodna oprema
Poteškoće u proizvodnji
Zahtjevi kupaca
Odabrana metoda pakovanja
Odabrani način isporuke
Kako dizajnirati PCB velike brzine?
Dizajn PCB-a velike brzine je relativno složen proces koji zahtijeva puno razmatranje signala, impedanse, dalekovoda i mnogih drugih tehničkih elemenata. Sljedeće tehničke tačke mogu pružiti neke reference.
Koristite više slojeva za razumno rutiranje.
Što je kraći vod između iglica uređaja za brza kola, to bolje.
Implementirajte uzemljenje za posebno važne signalne vodove ili lokalne jedinice.
Visokofrekventna signalna linija postavljena na površinskom sloju sklona je stvaranju većeg elektromagnetnog zračenja. Visokofrekventni signalni vod treba postaviti između sloja snage i sloja zemlje. Generirano zračenje bit će mnogo manje zbog apsorpcije elektromagnetnih valova od strane energetskog sloja i donjeg sloja.
Koja je razlika između PCB-a velike brzine i standardnog PCB-a?
Za standardni PCB, ljudi su uglavnom zabrinuti zbog kratkog spoja, izolacije i drugih problema metalne žice. Međutim, sa težnjom za visokim performansama elektronskih proizvoda, frekvenciju prijenosa signala treba povećati i ljudi su više zabrinuti za dizajn integriteta signala brzih PCB-a.
Postoje li neka posebna razmatranja pri rukovanju PCB-ima velike brzine?
Posebna razmatranja leže u dizajnu i proizvodnji PCB-a velike brzine pri rukovanju brzim PCB-ima.
Dužina diferencijalnog usmjeravanja treba biti usklađena.
Rutiranje ne bi trebalo prelaziti nekompletne uzemljene ravni.
Nemojte postavljati ispitne tačke na bilo kakve diferencijalne signalne linije velike brzine.
Nemojte usmjeravati brze signalne vodove u blizini ili ispod kristala, oscilatora, prekidačkih izvora napajanja, rupa za montažu, magnetnih uređaja ili periodičnih signalnih čipova.
Pokušajte usmjeriti signalne linije velike brzine na gornji i donji sloj s punim referentnim slojem zemlje. Ne preporučuje se usmeravanje vodova na unutrašnjoj ravni.
Držite udaljenost od signala velike brzine do ruba referentnog sloja zemlje više od 90 mil.
Obratite pažnju na rukovanje ožičenjem utičnica i konektora.
Širina Coppe traga, prostor i struktura rasporeda moraju biti precizno kontrolirani kako bi se zadovoljila vrijednost uske impedanse.
TDR testovi impedanse su obično potrebni kada su brzi PCB gotovi.
Treba odabrati odgovarajuće vrste materijala kako bi zadovoljile željene funkcije.
Završna obrada ravne površine potrebna je za PCB velike brzine, a mi uvijek savjetujemo ENIG za ENEPIG površinsku obradu.
Koja je maksimalna brzina prijenosa podataka koja se može postići na PCB-u velike brzine?
Teoretska maksimalna brzina prijenosa podataka koja se može postići na PCB-u velike brzine je daleko 10.0GPs (Gigabita u sekundi), ali se to neprestano poboljšava.
Da li su potrebni posebni alati ili procesi kada se dizajnira PCB velike brzine?
Postoje potrebni softverski alati za projektovanje PCB-a i alati za EDA simulaciju koji se koriste pri dizajniranju PCB-a velike brzine kao što su Cadence, Mentor, PADS, Altium, HyperLynx, HFSS, ADS, itd.
Vrijedi napomenuti da jedan softverski alat može biti prikladan za jedan PCB projekt, dok se drugi softverski alat može bolje koristiti za druge tipove projekata. Stoga je vrlo važno pronaći pravi softverski alat za dizajn PCB-a.
Koje su osnovne specifikacije i dobavljači PCB materijala velike brzine?
Materijal velike brzine može biti FR4, keramika, PTFE ili PTFE ojačani materijal sa 1 Ghz do 100 Ghz. Postoji nekoliko poznatih dobavljača PCB materijala velike brzine kao što su: Rogers, ISOLA, Ventec, ITEQ, TUC, SHENGYI, Panasonic, Taconic, itd.