Hva er et høyhastighets PCB?
Vi kaller et PCB med en signaloverføringsfrekvens over 1GHz for et høyhastighets kretskort.
Hva er fordelene med å bruke høyhastighets PCB?
For å forbedre signalfrekvensen og løse EMI-problemet til elektroniske produkter, ble høyhastighets PCB produsert. Etter at utformingen av høyhastighets-PCB fikk stor suksess, er bidraget til EMI stadig viktigere. Nesten 60 % av EMI-problemene kan løses med høyhastighets PCB.
Hvilke materialer brukes i høyhastighets PCB?
Materialer med varmebestandighet, mekanisk seighet og god (pålitelighet)
Materialer med stabile Dk/Df-parametre (liten variasjonskoeffisient med frekvens og miljø)
Materialer med god impedanskontroll
Materialer med lav ruhet på kobberfolieoverflaten
Det anbefales å velge glassfiberduk med små flate åpninger.
Hvilke tips bør jeg vurdere når jeg designer et høyhastighets PCB?
Flere tips om utforming av et høyhastighets PCB er beskrevet nedenfor.
1) Bruk designprogramvare med avanserte alternativer
Ingeniører må kjenne til designprogramvaren som kan gi avanserte alternativer. Programvareverktøy krever mange sofistikerte funksjoner for å kunne designe høyhastighets PCB i CAD-programvare. Du må ha en bedre forståelse av kraftige CAD-verktøy.
2) Høyhastighetsruting
Når det gjelder høyhastighetsruting, må designere forstå reglene for grunnleggende ruting, inkludert å ikke kutte av grunnlag og holde rutingen kort. Unngå derfor krysstale over en viss avstand på digitale linjer og skjerm alle faktorer som kan generere interferens for signalintegriteten.
3) Ruting med impedanskontroll
For noen signaler på rundt 40-120 ohm trenger de impedanstilpasning. Den karakteristiske impedanstilpasningen avsløres av antenner og mange differensialpar.
Designere må forstå hvordan man beregner bredden på rutingen og den nødvendige stablingen av impedansverdien. Hvis impedansverdien ikke er riktig, kan det ha en alvorlig innvirkning på signalet, noe som kan føre til datakorrupsjon.
4) Spor med lengdetilpasning
Det er mange linjer i høyhastighets minnebussen og grensesnittbussen. Disse linjene kan operere ved svært høye frekvenser, så signalet bør overføres samtidig fra sender til mottaker. I tillegg krever det en funksjon som kalles lengdetilpasning. Derfor definerer de vanligste standardene toleranseverdiene som må tilpasses lengden.
5) Minimer arealet av strømreturkretsen
Høyhastighets PCB-designere må følge grunnleggende regler, som å designe et kontinuerlig jordlag og redusere arealet av strømreturkretsen ved å optimalisere den nåværende returveien til rutingen, samt plassere mange sammensydde viaer.
Hva er noen beste praksiser for produksjon av høyhastighets PCB?
Høyhastighets PCB-designferdigheter mestres, noe som sikrer signalintegritet.
Materialene til høyhastighets PCB er riktig valgt for å sikre ytelsen til signaloverføringen.
Produksjonskontroll utføres. De viktigste kontrollpunktene under produksjonen er bredden på kretsene, lagavstanden, vias belagt med kobber, kobbertykkelsen på kretsene, tykkelsen på loddemasken, etc.
Hva er kostnadene ved eierskap når det gjelder høyhastighets PCB?
Følgende faktorer vil påvirke kostnadene for høyhastighets PCB.
Materiale (substratmaterialet, tykkelsen på underlaget, kobbertykkelsen)
Produksjonsutstyret som brukes
Vanskeligheter med produksjon
Kundens krav
Den valgte pakkemetoden
Den valgte leveringsmetoden
Hvordan designe høyhastighets PCB?
Høyhastighets PCB-design er en relativt kompleks prosess som krever full vurdering av signaler, impedans, overføringslinjer og mange andre tekniske elementer. Følgende tekniske punkter kan gi noen referanser.
Bruk flere lag for å rute rimelig.
Jo kortere ledningen mellom pinnene på høyhastighetskretsenheter, jo bedre.
Implementer jordomgivelser for spesielt viktige signallinjer eller lokale enheter.
Høyfrekvent signallinje plassert på overflatelaget er utsatt for å produsere større elektromagnetisk stråling. Den høyfrekvente signallinjen bør plasseres mellom kraftlaget og grunnlaget. Strålingen som genereres vil være mye mindre på grunn av absorpsjon av elektromagnetiske bølger av kraftlaget og bunnlaget.
Hva er forskjellen mellom et høyhastighets PCB og et standard PCB?
For en standard PCB er folk hovedsakelig bekymret for kortslutning, isolasjon og andre problemer med metalltråden. Men med jakten på høy ytelse av elektroniske produkter, må signaloverføringsfrekvensen økes og folk er mer bekymret for signalintegritetsdesignet til høyhastighets PCB.
Er det noen spesielle hensyn ved håndtering av høyhastighets PCB?
Spesielle hensyn ligger i høyhastighets PCB-design og produksjon ved håndtering av høyhastighets PCB.
Lengden på differensialrutingen bør samsvare.
Rutingen skal ikke krysse ufullstendige bakkeplan.
Ikke plasser testpunkter på differensielle høyhastighetssignallinjer.
Ikke legg høyhastighetssignallinjer i nærheten av eller under krystaller, oscillatorer, vekslende strømforsyninger, monteringshull, magnetiske enheter eller periodiske signalbrikker.
Prøv å rute høyhastighetssignallinjer på topp- og bunnlaget med et fullt referansegrunnlag. Det anbefales ikke å rute linjene på det indre planet.
Hold avstanden fra høyhastighetssignalet til kanten av referansegrunnlaget mer enn 90 mil.
Vær oppmerksom på håndteringen av stikkontakter og koblingsledninger.
Coppe-sporbredde, plass og oppleggsstruktur må kontrolleres nøyaktig for å møte den stramme impedansverdien.
TDR-impedanstester er vanligvis nødvendig når høyhastighets PCB-er er ferdige.
Riktige materialtyper bør velges for å oppfylle de ønskede funksjonene.
En flat overflatefinish er nødvendig for høyhastighets PCB, og vi anbefaler alltid ENIG for ENEPIG overflatebehandling.
Hva er den maksimale dataoverføringshastigheten som kan oppnås på et høyhastighets PCB?
Den teoretiske maksimale dataoverføringshastigheten som kan oppnås på et høyhastighets PCB er 10.0GPs (Gigabits per sekund), men dette forbedres kontinuerlig.
Er det noen spesielle verktøy eller prosesser som kreves når du designer et høyhastighets PCB?
Det er nødvendige PCB-designprogramvareverktøy og EDA-simuleringsverktøy som brukes når du designer et høyhastighets PCB som Cadence, Mentor, PADS, Altium, HyperLynx, HFSS, ADS, etc.
Det er verdt å merke seg at ett programvareverktøy kan være egnet for ett PCB-prosjekt, mens et annet programvareverktøy kan brukes bedre til andre typer prosjekter. Derfor er det veldig viktig å finne det riktige PCB-designprogramvaren.
Hva er de grunnleggende spesifikasjonene og leverandørene av høyhastighets PCB-materiale?
Høyhastighetsmateriale kan være FR4, keramisk, PTFE eller PTFE forsterket materiale med 1 Ghz til 100 Ghz. Det er flere kjente høyhastighets PCB-materialleverandører som: Rogers, ISOLA, Ventec, ITEQ, TUC, SHENGYI, Panasonic, Taconic, etc.