हाय-स्पीड पीसीबी म्हणजे काय?
आम्ही 1GHz वरील सिग्नल ट्रान्समिशन वारंवारता असलेल्या PCB ला हाय-स्पीड प्रिंटेड सर्किट बोर्ड म्हणतो.
हाय-स्पीड पीसीबी वापरण्याचे फायदे काय आहेत?
सिग्नल फ्रिक्वेन्सी सुधारण्यासाठी आणि इलेक्ट्रॉनिक उत्पादनांच्या EMI समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, हाय-स्पीड पीसीबी तयार केले गेले. हाय-स्पीड PCB च्या डिझाईनला मोठे यश मिळाल्यानंतर, EMI मध्ये त्याचे योगदान अधिक महत्त्वाचे आहे. जवळजवळ 60% EMI समस्या हाय-स्पीड PCBs द्वारे सोडवल्या जाऊ शकतात.
हाय-स्पीड पीसीबीमध्ये कोणती सामग्री वापरली जाते?
उष्णता प्रतिरोधक, यांत्रिक कडकपणा आणि चांगली (विश्वसनीयता) असलेली सामग्री
स्थिर Dk/Df पॅरामीटर्स असलेली सामग्री (फ्रिक्वेंसी आणि पर्यावरणासह भिन्नतेचे लहान गुणांक)
चांगल्या प्रतिबाधा नियंत्रणासह साहित्य
कॉपर फॉइलच्या पृष्ठभागाची कमी खडबडीत असलेली सामग्री
लहान सपाट ओपनिंगसह ग्लास फायबर कापड निवडण्याची शिफारस केली जाते.
हाय-स्पीड पीसीबी डिझाइन करताना मी कोणत्या टिप्सचा विचार केला पाहिजे?
हाय-स्पीड पीसीबी डिझाइन करण्याच्या अनेक टिपा खाली वर्णन केल्या आहेत.
1) प्रगत पर्यायांसह डिझाइन सॉफ्टवेअर वापरा
अभियंत्यांना प्रगत पर्याय प्रदान करू शकणारे डिझाइन सॉफ्टवेअर माहित असणे आवश्यक आहे. CAD सॉफ्टवेअरमध्ये हाय-स्पीड PCBs डिझाइन करण्यात सक्षम होण्यासाठी सॉफ्टवेअर टूल्सना अनेक अत्याधुनिक वैशिष्ट्यांची आवश्यकता असते. तुम्हाला शक्तिशाली CAD टूल्सची चांगली समज असणे आवश्यक आहे.
2) हाय-स्पीड रूटिंग
जेव्हा हाय-स्पीड राउटिंगचा विचार केला जातो तेव्हा, डिझाइनरना मूलभूत राउटिंगचे नियम समजून घेणे आवश्यक आहे, ज्यात जमिनीचे स्तर न कापणे आणि रूटिंग लहान ठेवणे समाविष्ट आहे. म्हणून, कृपया डिजिटल लाईन्सवर ठराविक अंतरावर क्रॉसस्टॉकला प्रतिबंध करा आणि सिग्नलच्या अखंडतेसाठी व्यत्यय आणू शकतील अशा सर्व घटकांपासून संरक्षण करा.
3) प्रतिबाधा नियंत्रणासह राउटिंग
सुमारे 40-120 ohms च्या काही सिग्नलसाठी, त्यांना प्रतिबाधा जुळणी आवश्यक आहे. वैशिष्ट्यपूर्ण प्रतिबाधा जुळणी अँटेना आणि अनेक विभेदक जोड्यांद्वारे प्रकट होते.
राउटिंगची रुंदी आणि प्रतिबाधा मूल्याचे आवश्यक स्टॅक-अप कसे मोजायचे हे डिझाइनरना समजून घेणे आवश्यक आहे. प्रतिबाधा मूल्य योग्य नसल्यास, त्याचा सिग्नलवर गंभीर परिणाम होऊ शकतो, ज्यामुळे डेटा करप्ट होऊ शकतो.
4) लांबी जुळणारे ट्रेस
हाय-स्पीड मेमरी बस आणि इंटरफेस बसमध्ये अनेक ओळी आहेत. या ओळी खूप उच्च फ्रिक्वेन्सीवर कार्य करू शकतात, म्हणून सिग्नल प्रेषकाकडून प्राप्तकर्त्याकडे एकाच वेळी प्रसारित केले जावे. याव्यतिरिक्त, त्याला लांबी जुळणी नावाचे वैशिष्ट्य आवश्यक आहे. म्हणून, सर्वात सामान्य मानके सहिष्णुता मूल्ये परिभाषित करतात जी लांबीशी जुळणे आवश्यक आहे.
5) वर्तमान रिटर्न सर्किटचे क्षेत्रफळ कमी करा
हाय-स्पीड PCB डिझायनर्सना मूलभूत नियमांचे पालन करणे आवश्यक आहे, जसे की सतत ग्राउंड लेयर डिझाइन करणे आणि राउटिंगच्या वर्तमान रिटर्न पाथला ऑप्टिमाइझ करून वर्तमान रिटर्न सर्किटचे क्षेत्र कमी करणे, तसेच अनेक स्टिच केलेले वायस ठेवणे.
हाय-स्पीड पीसीबी तयार करण्यासाठी काही सर्वोत्तम पद्धती काय आहेत?
हाय-स्पीड पीसीबी डिझाइन कौशल्ये महारत आहेत, जी सिग्नलची अखंडता सुनिश्चित करते.
सिग्नल ट्रान्समिशनची कार्यक्षमता सुनिश्चित करण्यासाठी हाय-स्पीड पीसीबीची सामग्री योग्यरित्या निवडली जाते.
उत्पादन नियंत्रण केले जाते. उत्पादनादरम्यान मुख्य नियंत्रण बिंदू म्हणजे सर्किट्सची रुंदी, लेयर स्पेसिंग, तांब्याने प्लेट केलेले वायस, सर्किट्सची तांब्याची जाडी, सोल्डर मास्कची जाडी इ.
हाय-स्पीड पीसीबीचा विचार केल्यास मालकीची किंमत किती आहे?
खालील घटक हाय-स्पीड पीसीबीच्या खर्चावर परिणाम करतील.
साहित्य (सब्सट्रेट मटेरियल, सब्सट्रेटची जाडी, तांब्याची जाडी)
उत्पादन उपकरणे वापरली
उत्पादनात अडचण
ग्राहकाच्या गरजा
निवडलेली पॅकेजिंग पद्धत
निवडलेली वितरण पद्धत
हाय-स्पीड पीसीबी कसे डिझाइन करावे?
हाय-स्पीड पीसीबी डिझाइन ही तुलनेने जटिल प्रक्रिया आहे ज्यासाठी सिग्नल, प्रतिबाधा, ट्रान्समिशन लाइन आणि इतर अनेक तांत्रिक घटकांचा पूर्ण विचार करणे आवश्यक आहे. खालील तांत्रिक मुद्दे काही संदर्भ देऊ शकतात.
वाजवी राउटिंगसाठी बहु-स्तर वापरा.
हाय-स्पीड सर्किट उपकरणांच्या पिनमधील लीड जितकी लहान असेल तितके चांगले.
विशेषतः महत्त्वाच्या सिग्नल लाईन्स किंवा स्थानिक युनिट्ससाठी ग्राउंड सभोवती लागू करा.
पृष्ठभागाच्या स्तरावर ठेवलेल्या उच्च-फ्रिक्वेंसी सिग्नल लाइन मोठ्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन तयार करण्यास प्रवण असतात. उच्च-फ्रिक्वेंसी सिग्नल लाइन पॉवर लेयर आणि ग्राउंड लेयर दरम्यान ठेवली पाहिजे. विद्युत चुंबकीय लहरींचे पॉवर लेयर आणि खालच्या थराने शोषण केल्यामुळे निर्माण होणारे रेडिएशन खूपच कमी असेल.
हाय-स्पीड पीसीबी आणि मानक पीसीबीमध्ये काय फरक आहे?
मानक पीसीबीसाठी, लोक प्रामुख्याने शॉर्ट सर्किट, इन्सुलेशन आणि धातूच्या वायरच्या इतर समस्यांबद्दल चिंतित असतात. तथापि, इलेक्ट्रॉनिक उत्पादनांच्या उच्च कार्यक्षमतेचा पाठपुरावा करून, सिग्नल ट्रान्समिशन वारंवारता वाढवणे आवश्यक आहे आणि लोक हाय-स्पीड पीसीबीच्या सिग्नल अखंडतेच्या डिझाइनबद्दल अधिक चिंतित आहेत.
हाय-स्पीड पीसीबी हाताळताना काही विशेष विचार आहेत का?
हाय-स्पीड पीसीबी हाताळताना हाय-स्पीड पीसीबी डिझाइन आणि उत्पादनामध्ये विशेष विचार केला जातो.
विभेदक राउटिंगची लांबी जुळली पाहिजे.
रूटिंगने अपूर्ण ग्राउंड प्लेन ओलांडू नये.
कोणत्याही विभेदक हाय-स्पीड सिग्नल लाईन्सवर चाचणी बिंदू ठेवू नका.
क्रिस्टल्स, ऑसिलेटर, स्विचिंग पॉवर सप्लाय, माउंटिंग होल, चुंबकीय उपकरणे किंवा नियतकालिक सिग्नल चीप जवळ किंवा खाली हाय-स्पीड सिग्नल लाईन्स मार्गी लावू नका.
वरील आणि खालच्या स्तरांवरील हाय-स्पीड सिग्नल लाईन्स पूर्ण संदर्भ ग्राउंड लेयरसह रूट करण्याचा प्रयत्न करा. आतील विमानात ओळी मार्ग करण्याची शिफारस केलेली नाही.
हाय-स्पीड सिग्नलपासून रेफरन्स ग्राउंड लेयरच्या काठापर्यंतचे अंतर 90mil पेक्षा जास्त ठेवा.
सॉकेट आणि कनेक्टर वायरिंगच्या हाताळणीकडे लक्ष द्या.
कोप ट्रेसची रुंदी, जागा आणि मांडणीची रचना घट्ट प्रतिबाधा मूल्य पूर्ण करण्यासाठी अचूकपणे नियंत्रित करणे आवश्यक आहे.
TDR प्रतिबाधा चाचण्या सहसा हाय-स्पीड PCBs पूर्ण झाल्यावर आवश्यक असतात.
इच्छित कार्ये पूर्ण करण्यासाठी योग्य साहित्य प्रकार निवडले पाहिजेत.
हाय-स्पीड PCB साठी सपाट पृष्ठभाग पूर्ण करणे आवश्यक आहे आणि आम्ही नेहमी ENEPIG पृष्ठभाग उपचारांसाठी ENIG ला सल्ला देतो.
हाय-स्पीड PCB वर जास्तीत जास्त डेटा ट्रान्सफर रेट किती आहे?
हाय-स्पीड PCB वर प्राप्त करता येणारा सैद्धांतिक कमाल डेटा ट्रान्सफर रेट 10.0GPs (गिगाबिट्स प्रति सेकंद) आहे, परंतु हे सतत सुधारत आहे.
हाय-स्पीड पीसीबी डिझाइन करताना काही विशेष साधने किंवा प्रक्रिया आवश्यक आहेत का?
हाय-स्पीड पीसीबी डिझाइन करताना आवश्यक PCB डिझाइन सॉफ्टवेअर टूल्स आणि EDA सिम्युलेशन टूल्स वापरली जातात जसे की Cadence, Mentor, PADS, Altium, HyperLynx, HFSS, ADS इ.
हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की एक सॉफ्टवेअर टूल एका पीसीबी प्रकल्पासाठी योग्य असू शकते, तर दुसरे सॉफ्टवेअर साधन इतर प्रकारच्या प्रकल्पांसाठी अधिक चांगले वापरले जाऊ शकते. म्हणून, योग्य पीसीबी डिझाइन सॉफ्टवेअर टूल शोधणे खूप महत्वाचे आहे.
हाय स्पीड पीसीबी सामग्रीचे मूलभूत तपशील आणि पुरवठादार काय आहेत?
हाय स्पीड मटेरियल FR4, सिरॅमिक, PTFE किंवा PTFE प्रबलित सामग्री 1 Ghz ते 100 Ghz असू शकते. अनेक प्रसिद्ध हायस्पीड पीसीबी मटेरियल पुरवठादार आहेत जसे की: रॉजर्स, ISOLA, Ventec, ITEQ, TUC, SHENGYI, Panasonic, Taconic इ.