Apa itu PCB Berkecepatan Tinggi?
Kami menyebut PCB dengan frekuensi transmisi sinyal di atas 1GHz sebagai papan sirkuit cetak berkecepatan tinggi.
Apa keuntungan menggunakan PCB berkecepatan tinggi?
Untuk meningkatkan frekuensi sinyal dan memecahkan masalah EMI produk elektronik, PCB berkecepatan tinggi diproduksi. Setelah desain PCB berkecepatan tinggi meraih kesuksesan besar, kontribusinya terhadap EMI menjadi semakin penting. Hampir 60% masalah EMI dapat diselesaikan dengan PCB berkecepatan tinggi.
Bahan apa yang digunakan pada PCB berkecepatan tinggi?
Bahan dengan ketahanan panas, ketangguhan mekanis, dan baik (reliability)
Bahan dengan parameter Dk / Df yang stabil (koefisien variasi kecil terhadap frekuensi dan lingkungan)
Bahan dengan kontrol impedansi yang baik
Bahan dengan kekasaran permukaan foil tembaga yang rendah
Disarankan memilih kain serat kaca dengan bukaan datar kecil.
Tips apa yang harus saya pertimbangkan saat merancang PCB berkecepatan tinggi?
Beberapa tips dalam mendesain PCB berkecepatan tinggi dijelaskan di bawah ini.
1) Gunakan perangkat lunak desain dengan opsi lanjutan
Insinyur perlu mengetahui perangkat lunak desain yang dapat memberikan opsi lanjutan. Alat perangkat lunak memerlukan banyak fitur canggih untuk dapat merancang PCB berkecepatan tinggi dalam perangkat lunak CAD. Anda perlu memiliki pemahaman yang lebih baik tentang alat CAD yang canggih.
2) Perutean berkecepatan tinggi
Dalam hal perutean berkecepatan tinggi, perancang perlu memahami aturan perutean dasar, termasuk tidak memotong lapisan tanah dan menjaga perutean tetap pendek. Oleh karena itu, harap cegah crosstalk pada jarak tertentu pada jalur digital dan lindungi semua faktor yang dapat menimbulkan interferensi terhadap integritas sinyal.
3) Perutean dengan kontrol impedansi
Untuk beberapa sinyal sekitar 40-120 ohm, diperlukan pencocokan impedansi. Pencocokan impedansi karakteristik ditunjukkan oleh antena dan banyak pasangan diferensial.
Desainer perlu memahami cara menghitung lebar perutean dan tumpukan nilai impedansi yang diperlukan. Jika nilai impedansi tidak tepat, hal ini dapat berdampak serius pada sinyal, yang dapat menyebabkan kerusakan data.
4) Jejak dengan panjang yang cocok
Ada banyak jalur di bus memori berkecepatan tinggi dan bus antarmuka. Saluran-saluran ini dapat beroperasi pada frekuensi yang sangat tinggi, sehingga sinyal harus ditransmisikan secara bersamaan dari pengirim ke penerima. Selain itu, memerlukan fitur yang disebut pencocokan panjang. Oleh karena itu, standar yang paling umum menentukan nilai toleransi yang harus disesuaikan dengan panjangnya.
5) Minimalkan luas rangkaian pengembalian arus
Perancang PCB berkecepatan tinggi harus mengikuti aturan dasar, seperti merancang lapisan tanah yang berkesinambungan dan mengurangi area sirkuit balik arus dengan mengoptimalkan jalur balik arus dari perutean, serta menempatkan banyak vias yang dijahit.
Apa sajakah praktik terbaik untuk pembuatan PCB berkecepatan tinggi?
Keterampilan desain PCB berkecepatan tinggi dikuasai, yang memastikan integritas sinyal.
Bahan PCB berkecepatan tinggi dipilih dengan benar untuk memastikan kinerja transmisi sinyal.
Pengendalian produksi dilakukan. Titik kontrol utama selama produksi adalah lebar sirkuit, jarak lapisan, vias berlapis tembaga, ketebalan tembaga sirkuit, ketebalan topeng solder, dll.
Berapa biaya kepemilikan PCB berkecepatan tinggi?
Faktor-faktor berikut akan mempengaruhi biaya PCB berkecepatan tinggi.
Bahan (bahan substrat, ketebalan substrat, ketebalan tembaga)
Peralatan produksi yang digunakan
Kesulitan produksi
Persyaratan pelanggan
Metode pengemasan yang dipilih
Metode pengiriman yang dipilih
Bagaimana Mendesain PCB Berkecepatan Tinggi?
Desain PCB berkecepatan tinggi adalah proses yang relatif kompleks yang memerlukan pertimbangan penuh terhadap sinyal, impedansi, saluran transmisi, dan banyak elemen teknis lainnya. Poin-poin teknis berikut dapat memberikan beberapa referensi.
Gunakan multi-lapisan untuk perutean secara wajar.
Semakin pendek kabel antara pin perangkat sirkuit berkecepatan tinggi, semakin baik.
Terapkan lingkungan sekitar untuk jalur sinyal penting atau unit lokal.
Garis sinyal frekuensi tinggi yang ditempatkan pada lapisan permukaan rentan menghasilkan radiasi elektromagnetik yang lebih besar. Garis sinyal frekuensi tinggi harus ditempatkan di antara lapisan daya dan lapisan tanah. Radiasi yang dihasilkan akan jauh lebih sedikit karena adanya penyerapan gelombang elektromagnetik oleh lapisan daya dan lapisan bawah.
Apa perbedaan antara PCB berkecepatan tinggi dan PCB standar?
Untuk PCB standar, perhatian utama orang adalah pada korsleting, isolasi, dan masalah lain pada kawat logam. Namun, dengan mengejar produk elektronik berkinerja tinggi, frekuensi transmisi sinyal perlu ditingkatkan dan masyarakat lebih memperhatikan desain integritas sinyal PCB berkecepatan tinggi.
Apakah ada pertimbangan khusus saat menangani PCB berkecepatan tinggi?
Pertimbangan khusus terletak pada desain dan produksi PCB berkecepatan tinggi saat menangani PCB berkecepatan tinggi.
Panjang perutean diferensial harus disesuaikan.
Rutenya tidak boleh melintasi bidang tanah yang tidak lengkap.
Jangan letakkan titik uji pada jalur sinyal kecepatan tinggi diferensial apa pun.
Jangan mengarahkan jalur sinyal berkecepatan tinggi di dekat atau di bawah kristal, osilator, catu daya switching, lubang pemasangan, perangkat magnetis, atau chip sinyal periodik.
Cobalah untuk merutekan jalur sinyal berkecepatan tinggi di lapisan atas dan bawah dengan lapisan tanah referensi penuh. Tidak disarankan untuk mengarahkan garis pada bidang dalam.
Jaga jarak dari sinyal berkecepatan tinggi ke tepi lapisan tanah referensi lebih dari 90mil.
Perhatikan penanganan kabel soket dan konektor.
Lebar jejak tembaga, ruang, dan struktur tata letak harus dikontrol secara tepat untuk memenuhi nilai impedansi yang ketat.
Tes impedansi TDR biasanya diperlukan ketika PCB berkecepatan tinggi telah selesai dibuat.
Jenis material yang tepat harus dipilih untuk memenuhi fungsi yang diinginkan.
Permukaan akhir yang rata diperlukan untuk PCB berkecepatan tinggi, dan kami selalu menyarankan ENIG untuk perawatan permukaan ENEPIG.
Berapa kecepatan transfer data maksimum yang dapat dicapai pada PCB berkecepatan tinggi?
Kecepatan transfer data maksimum teoritis yang dapat dicapai pada PCB berkecepatan tinggi sejauh ini adalah 10,0GPs (Gigabit per detik), namun hal ini terus meningkat.
Apakah ada alat atau proses khusus yang diperlukan saat merancang PCB berkecepatan tinggi?
Diperlukan perangkat lunak desain PCB dan alat simulasi EDA yang digunakan saat merancang PCB berkecepatan tinggi seperti Cadence, Mentor, PADS, Altium, HyperLynx, HFSS, ADS, dll.
Perlu dicatat bahwa satu perangkat lunak mungkin cocok untuk satu proyek PCB, sementara perangkat lunak lain mungkin lebih baik digunakan untuk jenis proyek lainnya. Oleh karena itu, sangat penting untuk menemukan perangkat lunak desain PCB yang tepat.
Apa spesifikasi dasar dan pemasok bahan PCB berkecepatan tinggi?
Material berkecepatan tinggi dapat berupa material yang diperkuat FR4, keramik, PTFE atau PTFE dengan 1 Ghz hingga 100 Ghz. Ada beberapa pemasok bahan PCB berkecepatan tinggi yang terkenal seperti: Rogers, ISOLA, Ventec, ITEQ, TUC, SHENGYI,Panasonic, Taconic, dll.