Kas ir ātrgaitas PCB?
Mēs saucam PCB ar signāla pārraides frekvenci virs 1 GHz par ātrgaitas iespiedshēmas plati.
Kādas ir ātrgaitas PCB izmantošanas priekšrocības?
Lai uzlabotu signāla frekvenci un atrisinātu elektronisko izstrādājumu EMI problēmu, tika ražotas ātrgaitas PCB. Pēc tam, kad ātrgaitas PCB dizains guva lielus panākumus, tā ieguldījums EMI kļūst arvien svarīgāks. Gandrīz 60% EMI problēmu var atrisināt ar ātrgaitas PCB.
Kādi materiāli tiek izmantoti ātrgaitas PCB?
Materiāli ar karstumizturību, mehānisko izturību un labu (uzticamību)
Materiāli ar stabiliem Dk/Df parametriem (mazs variācijas koeficients atkarībā no frekvences un vides)
Materiāli ar labu pretestības kontroli
Materiāli ar zemu vara folijas virsmas raupjumu
Ieteicams izvēlēties stikla šķiedras audumu ar nelielām plakanām atverēm.
Kādi padomi jāņem vērā, izstrādājot ātrgaitas PCB?
Tālāk ir aprakstīti vairāki padomi par ātrgaitas PCB projektēšanu.
1) Izmantojiet dizaina programmatūru ar papildu opcijām
Inženieriem ir jāzina projektēšanas programmatūra, kas var nodrošināt papildu iespējas. Programmatūras rīkiem ir nepieciešamas daudzas sarežģītas funkcijas, lai varētu izstrādāt ātrgaitas PCB CAD programmatūrā. Jums ir labāk jāizprot spēcīgi CAD rīki.
2) Ātrgaitas maršrutēšana
Kad runa ir par ātrgaitas maršrutēšanu, dizaineriem ir jāsaprot pamata maršrutēšanas noteikumi, tostarp zemes slāņu nenogriešana un maršrutēšanas īsa nodrošināšana. Tāpēc, lūdzu, novērsiet šķērsrunu noteiktā attālumā digitālajās līnijās un aizsargājiet visus faktorus, kas var radīt traucējumus signāla integritātei.
3) Maršrutēšana ar pretestības vadību
Dažiem aptuveni 40–120 omi signāliem ir nepieciešama pretestības saskaņošana. Raksturīgo pretestības atbilstību atklāj antenas un daudzi diferenciālie pāri.
Dizaineriem ir jāsaprot, kā aprēķināt maršrutēšanas platumu un nepieciešamo pretestības vērtības kopu. Ja pretestības vērtība nav pareiza, tas var nopietni ietekmēt signālu, kas var izraisīt datu bojājumus.
4) Trases ar garuma saskaņošanu
Ātrgaitas atmiņas kopnē un interfeisa kopnē ir daudz līniju. Šīs līnijas var darboties ļoti augstās frekvencēs, tāpēc signāls vienlaikus jāpārraida no sūtītāja uz uztvērēju. Turklāt tam ir nepieciešama funkcija, ko sauc par garuma saskaņošanu. Tāpēc visizplatītākie standarti nosaka pielaides vērtības, kas jāsaskaņo ar garumu.
5) Samaziniet strāvas atgriešanas ķēdes laukumu
Ātrgaitas PCB projektētājiem ir jāievēro pamatnoteikumi, piemēram, jāveido nepārtraukts zemes slānis un jāsamazina strāvas atgriešanas ķēdes laukums, optimizējot maršrutēšanas pašreizējo atgriešanās ceļu, kā arī izvietojot daudzas sašūtas caurumus.
Kāda ir labākā prakse ātrgaitas PCB ražošanā?
Tiek apgūtas ātrgaitas PCB projektēšanas prasmes, kas nodrošina signāla integritāti.
Ātrgaitas PCB materiāli ir pareizi izvēlēti, lai nodrošinātu signāla pārraides veiktspēju.
Tiek veikta ražošanas kontrole. Galvenie kontroles punkti ražošanas laikā ir ķēžu platums, slāņu atstatums, ar varu pārklātās caurumi, ķēžu vara biezums, lodēšanas maskas biezums utt.
Kādas ir īpašumtiesību izmaksas, ja runa ir par ātrgaitas PCB?
Ātrgaitas PCB izmaksas ietekmēs šādi faktori.
Materiāls (substrāta materiāls, pamatnes biezums, vara biezums)
Izmantotās ražošanas iekārtas
Ražošanas grūtības
Klienta prasības
Izvēlētā iepakošanas metode
Izvēlētais piegādes veids
Kā izveidot ātrgaitas PCB?
Ātrgaitas PCB projektēšana ir salīdzinoši sarežģīts process, kurā ir pilnībā jāņem vērā signāli, pretestība, pārvades līnijas un daudzi citi tehniskie elementi. Tālāk minētie tehniskie punkti var sniegt zināmu atsauci.
Izmantojiet daudzslāņu maršrutēšanu saprātīgi.
Jo īsāks vads starp ātrgaitas ķēdes ierīču tapām, jo labāk.
Īpaši svarīgām signālu līnijām vai vietējām vienībām ieviesiet zemējuma apkaimi.
Augstas frekvences signāla līnija, kas novietota uz virsmas slāņa, var radīt lielāku elektromagnētisko starojumu. Augstas frekvences signāla līnija jānovieto starp strāvas slāni un zemes slāni. Radītais starojums būs daudz mazāks, jo strāvas slānis un apakšējais slānis absorbēs elektromagnētiskos viļņus.
Kāda ir atšķirība starp ātrgaitas PCB un standarta PCB?
Standarta PCB gadījumā cilvēkus galvenokārt uztrauc īssavienojums, izolācija un citas metāla stieples problēmas. Tomēr, cenšoties panākt augstu elektronisko izstrādājumu veiktspēju, signāla pārraides frekvence ir jāpalielina, un cilvēki ir vairāk nobažījušies par ātrgaitas PCB signāla integritātes dizainu.
Vai ir kādi īpaši apsvērumi, strādājot ar ātrgaitas PCB?
Īpaši apsvērumi ir saistīti ar ātrgaitas PCB projektēšanu un ražošanu, strādājot ar ātrgaitas PCB.
Diferenciālā maršrutēšanas garumam jābūt saskaņotam.
Maršrutējums nedrīkst šķērsot nepilnīgas zemes plaknes.
Nenovietojiet testa punktus uz diferenciālā ātrgaitas signāla līnijām.
Nenovietojiet ātrgaitas signāla līnijas tuvu vai zem kristāliem, oscilatoriem, komutācijas barošanas avotiem, montāžas atverēm, magnētiskām ierīcēm vai periodiskām signālu mikroshēmām.
Mēģiniet maršrutēt ātrgaitas signāla līnijas augšējā un apakšējā slānī ar pilnu atsauces zemes slāni. Nav ieteicams virzīt līnijas uz iekšējo plakni.
Saglabājiet attālumu no ātrgaitas signāla līdz atsauces zemes slāņa malai vairāk nekā 90 milj.
Pievērsiet uzmanību darbam ar kontaktligzdu un savienotāju vadiem.
Coppe trases platums, telpa un izkārtojuma struktūra ir precīzi jākontrolē, lai atbilstu stingrai pretestības vērtībai.
TDR pretestības testi parasti ir nepieciešami, kad ātrgaitas PCB ir pabeigti.
Jāizvēlas atbilstoši materiālu veidi, lai tie atbilstu vēlamajām funkcijām.
Ātrgaitas PCB ir nepieciešama plakana virsmas apdare, un mēs vienmēr iesakām ENIG ENEPIG virsmas apstrādi.
Kāds ir maksimālais datu pārraides ātrums, ko var sasniegt ar ātrgaitas PCB?
Teorētiskais maksimālais datu pārsūtīšanas ātrums, kas sasniedzams ar ātrgaitas PCB, līdz šim ir 10,0 GPs (gigabiti sekundē), taču tas nepārtraukti uzlabojas.
Vai, izstrādājot ātrgaitas PCB, ir nepieciešami īpaši rīki vai procesi?
Ir nepieciešami PCB projektēšanas programmatūras rīki un EDA simulācijas rīki, ko izmanto, izstrādājot ātrgaitas PCB, piemēram, Cadence, Mentor, PADS, Altium, HyperLynx, HFSS, ADS utt.
Ir vērts atzīmēt, ka viens programmatūras rīks var būt piemērots vienam PCB projektam, savukārt citu programmatūras rīku var labāk izmantot cita veida projektiem. Tāpēc ir ļoti svarīgi atrast pareizo PCB projektēšanas programmatūras rīku.
Kādas ir ātrgaitas PCB materiāla pamata specifikācijas un piegādātāji?
Ātrgaitas materiāls var būt FR4, keramika, PTFE vai PTFE pastiprināts materiāls ar frekvenci no 1 GHz līdz 100 GHz. Ir vairāki slaveni ātrgaitas PCB materiālu piegādātāji, piemēram: Rogers, ISOLA, Ventec, ITEQ, TUC, SHENGYI, Panasonic, Taconic utt.