Mis on kiire PCB?
PCB-d, mille signaaliedastussagedus on üle 1 GHz, nimetame kiireks trükkplaadiks.
Millised on kiirete PCB-de kasutamise eelised?
Signaali sageduse parandamiseks ja elektroonikatoodete EMI probleemi lahendamiseks valmistati kiireid PCB-sid. Pärast seda, kui kiire PCB disain saavutas suurt edu, on selle panus EMI-sse üha olulisem. Peaaegu 60% EMI probleemidest saab lahendada kiirete PCB-de abil.
Milliseid materjale kasutatakse kiiretes PCB-des?
Materjalid, millel on kuumuskindlus, mehaaniline vastupidavus ja hea (usaldusväärsus)
Materjalid, millel on stabiilsed Dk / Df parameetrid (väike variatsioonikoefitsient sõltuvalt sagedusest ja keskkonnast)
Materjalid, millel on hea impedantsi kontroll
Materjalid, mille vaskfooliumi pinna karedus on madal
Soovitatav on valida väikeste lamedate avadega klaaskiudlapp.
Milliseid näpunäiteid peaksin kiire PCB projekteerimisel silmas pidama?
Allpool kirjeldatakse mitmeid näpunäiteid kiire PCB kujundamiseks.
1) Kasutage täiustatud valikutega disainitarkvara
Insenerid peavad teadma projekteerimistarkvara, mis pakub täiustatud valikuid. Tarkvaratööriistad vajavad CAD-tarkvaras kiirete PCBde kujundamiseks palju keerukaid funktsioone. Peate paremini mõistma võimsaid CAD-tööriistu.
2) Kiire marsruutimine
Kui rääkida kiirest marsruutimisest, peavad disainerid mõistma põhimarsruutimise reegleid, sealhulgas maapealsete kihtide mitte lõikamist ja marsruutimise lühikesena hoidmist. Seetõttu vältige digitaalliinidel teatud vahemaa tagant ülekuulamist ja kaitske kõiki tegureid, mis võivad signaali terviklikkust häirida.
3) Marsruutimine impedantsi juhtimisega
Mõnede umbes 40–120 oomiste signaalide puhul vajavad nad impedantsi sobitamist. Iseloomuliku impedantsi sobitamise näitavad antennid ja paljud diferentsiaalpaarid.
Disainerid peavad mõistma, kuidas arvutada marsruutimise laiust ja impedantsi väärtuse vajalikku virna. Kui impedantsi väärtus ei ole õige, võib see signaali tõsiselt mõjutada, mis võib põhjustada andmete rikkumist.
4) Jäljed pikkuse sobitamisega
Kiires mälusiinis ja liidese siinis on palju liine. Need liinid võivad töötada väga kõrgetel sagedustel, seega tuleks signaal saata samaaegselt saatjalt vastuvõtjale. Lisaks nõuab see funktsiooni, mida nimetatakse pikkuse sobitamiseks. Seetõttu määratlevad kõige levinumad standardid tolerantsi väärtused, mis tuleb pikkusega sobitada.
5) Minimeerige voolu tagastusahela pindala
Kiirete PCB-de disainerid peavad järgima põhireegleid, nagu näiteks pideva maapinna kihi projekteerimine ja voolu tagastusahela pindala vähendamine, optimeerides marsruutimise voolu tagasivoolutee, samuti paigutades palju õmmeldud läbiviike.
Millised on parimad tavad kiirete PCBde tootmiseks?
Omandatakse kiire PCB projekteerimise oskused, mis tagab signaali terviklikkuse.
Kiirete PCB-de materjalid on õigesti valitud, et tagada signaali edastamise jõudlus.
Tootmiskontroll teostatakse. Peamisteks kontrollpunktideks tootmisel on ahelate laius, kihtide vahe, vasega kaetud läbiviigud, ahelate vase paksus, jootemaski paksus jne.
Mis on kiirete PCBde omamiskulud?
Kiirete PCBde hinda mõjutavad järgmised tegurid.
Materjal (aluse materjal, aluspinna paksus, vase paksus)
Kasutatud tootmisseadmed
Tootmise raskus
Kliendi nõuded
Valitud pakkimisviis
Valitud kohaletoimetamise viis
Kuidas kujundada kiiret PCB-d?
Kiire PCB projekteerimine on suhteliselt keeruline protsess, mis nõuab signaalide, impedantsi, ülekandeliinide ja paljude muude tehniliste elementide täielikku arvestamist. Järgmised tehnilised punktid võivad viidata.
Kasutage mõistlikuks marsruutimiseks mitut kihti.
Mida lühem on juhe kiirete vooluahela seadmete kontaktide vahel, seda parem.
Rakendage maanduspiire eriti oluliste signaaliliinide või kohalike üksuste jaoks.
Pinnakihile asetatud kõrgsageduslik signaaliliin on altid tekitama suuremat elektromagnetkiirgust. Kõrgsageduslik signaaliliin tuleks asetada toitekihi ja maapealse kihi vahele. Tekkiv kiirgus on palju väiksem, kuna elektrikiht ja alumine kiht neelavad elektromagnetlaineid.
Mis vahe on kiirel PCB-l ja tavalisel PCB-l?
Tavalise PCB puhul on inimesed peamiselt mures metalltraadi lühise, isolatsiooni ja muude probleemide pärast. Elektrooniliste toodete suure jõudluse poole püüdlemisel tuleb aga signaali edastussagedust suurendada ja inimesed on rohkem mures kiire PCB signaali terviklikkuse pärast.
Kas kiirete PCBde käsitsemisel on mingeid erilisi kaalutlusi?
Kiirete PCBde käsitsemisel tuleb erilist tähelepanu pöörata kiirete trükkplaatide projekteerimisele ja tootmisele.
Diferentsiaalmarsruutimise pikkus peaks sobima.
Marsruutimine ei tohiks ületada mittetäielikke maatasapindu.
Ärge asetage katsepunkte ühelegi diferentsiaalkiirele signaaliliinile.
Ärge suunake kiireid signaaliliine kristallide, ostsillaatorite, lülitustoiteallikate, kinnitusaukude, magnetseadmete või perioodiliste signaalikiipide lähedusse või alla.
Proovige suunata kiireid signaaliliine ülemisele ja alumisele kihile täieliku võrdlusmaakihiga. Joone ei ole soovitatav suunata sisetasandile.
Hoidke kaugus kiirest signaalist maapinna võrdluskihi servani üle 90 miili.
Pöörake tähelepanu pistikupesade ja pistikute juhtmestiku käsitsemisele.
Coppe jälje laius, ruum ja paigutusstruktuur peavad olema täpselt reguleeritud, et need vastaksid tihedale impedantsi väärtusele.
TDR-i impedantsi testid on tavaliselt vajalikud siis, kui kiired PCB-d on valmis.
Soovitud funktsioonide täitmiseks tuleks valida õiged materjalitüübid.
Kiirete PCBde jaoks on vaja tasast pinnaviimistlust ja ENEPIG-i pinnatöötluseks soovitame alati ENIG-i.
Milline on maksimaalne andmeedastuskiirus, mis on kiire PCB-ga saavutatav?
Kiire PCB-ga saavutatav teoreetiline maksimaalne andmeedastuskiirus on kaugelt 10,0 GPs (gigabitti sekundis), kuid see paraneb pidevalt.
Kas kiire PCB projekteerimisel on vaja mingeid spetsiaalseid tööriistu või protsesse?
Kiire PCB projekteerimisel kasutatakse nõutavaid PCB projekteerimise tarkvaratööriistu ja EDA simulatsioonitööriistu, nagu Cadence, Mentor, PADS, Altium, HyperLynx, HFSS, ADS jne.
Väärib märkimist, et üks tarkvaratööriist võib sobida ühe PCB projekti jaoks, samas kui teist tarkvaratööriista saab paremini kasutada teist tüüpi projektide jaoks. Seetõttu on väga oluline leida õige PCB projekteerimise tarkvara tööriist.
Millised on kiire PCB materjali põhispetsifikatsioonid ja tarnijad?
Kiire materjal võib olla FR4, keraamiline, PTFE või PTFE tugevdatud materjal sagedusega 1 Ghz kuni 100 Ghz. On mitmeid kuulsaid kiire PCB materjalide tarnijaid, näiteks: Rogers, ISOLA, Ventec, ITEQ, TUC, SHENGYI, Panasonic, Taconic jne.