Vad är ett höghastighets-PCB?
Vi kallar ett kretskort med en signalöverföringsfrekvens över 1GHz för ett höghastighets kretskort.
Vilka är fördelarna med att använda höghastighets-PCB?
För att förbättra signalfrekvensen och lösa EMI-problemet med elektroniska produkter tillverkades höghastighets-PCB. Efter att konstruktionen av höghastighets-PCB fick stor framgång, blir dess bidrag till EMI allt viktigare. Nästan 60 % av EMI-problemen kan lösas med höghastighets-PCB.
Vilka material används i höghastighets-PCB?
Material med värmebeständighet, mekanisk seghet och bra (tillförlitlighet)
Material med stabila Dk/Df-parametrar (liten variationskoefficient med frekvens och miljö)
Material med bra impedanskontroll
Material med låg strävhet på kopparfoliens yta
Att välja glasfiberduk med små platta öppningar rekommenderas.
Vilka tips bör jag tänka på när jag designar ett höghastighetskretskort?
Nedan beskrivs flera tips för att designa ett höghastighetskretskort.
1) Använd designprogramvara med avancerade alternativ
Ingenjörer behöver känna till designprogramvaran som kan tillhandahålla avancerade alternativ. Mjukvaruverktyg kräver många sofistikerade funktioner för att kunna designa höghastighetskretskort i CAD-programvara. Du måste ha en bättre förståelse för kraftfulla CAD-verktyg.
2) Höghastighetsrutt
När det gäller höghastighetsrouting måste designers förstå reglerna för grundläggande routing, inklusive att inte skära av marklager och hålla routingen kort. Undvik därför överhörning över ett visst avstånd på digitala linjer och skydda alla faktorer som kan generera störningar för signalintegriteten.
3) Routing med impedanskontroll
För vissa signaler på cirka 40-120 ohm behöver de impedansmatchning. Den karakteristiska impedansmatchningen avslöjas av antenner och många differentialpar.
Designers måste förstå hur man beräknar routingens bredd och den nödvändiga uppsättningen av impedansvärdet. Om impedansvärdet inte är korrekt kan det ha en allvarlig inverkan på signalen, vilket kan leda till datakorruption.
4) Spår med längdmatchning
Det finns många linjer i höghastighetsminnesbussen och gränssnittsbussen. Dessa linjer kan fungera vid mycket höga frekvenser, så signalen bör sändas samtidigt från sändaren till mottagaren. Dessutom kräver det en funktion som kallas längdmatchning. Därför definierar de vanligaste standarderna de toleransvärden som måste anpassas till längden.
5) Minimera arean av strömreturkretsen
Designare av höghastighetskretskort måste följa grundläggande regler, som att designa ett kontinuerligt jordlager och minska arean av strömreturkretsen genom att optimera den aktuella returvägen för routingen, samt placera många sammanfogade vias.
Vilka är några bästa praxis för tillverkning av höghastighets-PCB?
Höghastighets-PCB-designkunskaper bemästras, vilket säkerställer signalintegritet.
Materialen i höghastighets-PCB är korrekt valda för att säkerställa signalöverföringens prestanda.
Produktionskontroll utförs. Huvudkontrollpunkterna under produktionen är kretsarnas bredd, lageravstånd, viaor pläterade med koppar, kretsarnas koppartjocklek, lödmaskens tjocklek, etc.
Vad är kostnaden för ägande när det gäller höghastighets-PCB?
Följande faktorer kommer att påverka kostnaden för höghastighets-PCB.
Material (substratmaterialet, substratets tjocklek, koppartjockleken)
Den tillverkningsutrustning som används
Svårighet att producera
Kundens krav
Den valda förpackningsmetoden
Det valda leveranssättet
Hur designar man höghastighetskretskort?
High-speed PCB design är en relativt komplex process som kräver full hänsyn till signaler, impedans, transmissionsledningar och många andra tekniska element. Följande tekniska punkter kan ge en viss referens.
Använd flera lager för routing rimligt.
Ju kortare ledningen mellan stiften på höghastighetskretsenheter, desto bättre.
Implementera jordomgivningar för särskilt viktiga signallinjer eller lokala enheter.
Högfrekvent signallinje placerad på ytskiktet är benägen att producera större elektromagnetisk strålning. Den högfrekventa signalledningen bör placeras mellan kraftskiktet och markskiktet. Strålningen som genereras kommer att vara mycket mindre på grund av absorptionen av elektromagnetiska vågor av kraftskiktet och bottenskiktet.
Vad är skillnaden mellan ett höghastighets-PCB och ett standard-PCB?
För en standard PCB är människor främst oroade över kortslutningen, isoleringen och andra problem med metalltråden. Men med strävan efter hög prestanda för elektroniska produkter måste signalöverföringsfrekvensen ökas och människor är mer oroade över signalintegritetens design av höghastighets-PCB.
Finns det några särskilda hänsyn vid hantering av höghastighets-PCB?
Särskilda överväganden ligger i design och produktion av höghastighets-PCB vid hantering av höghastighets-PCB.
Längden på differentialdirigeringen bör matchas.
Rutten bör inte korsa ofullständiga jordplan.
Placera inte testpunkter på några differentiella höghastighetssignallinjer.
Dra inte höghastighetssignalledningar nära eller under kristaller, oscillatorer, växlande strömförsörjning, monteringshål, magnetiska enheter eller periodiska signalchips.
Försök att dra höghastighetssignallinjer på de övre och nedre lagren med ett fullständigt referensmarklager. Det rekommenderas inte att dra linjerna på det inre planet.
Håll avståndet från höghastighetssignalen till kanten av referensmarkskiktet mer än 90 mil.
Var uppmärksam på hanteringen av uttags- och kontaktledningar.
Coppe-spårbredd, utrymme och uppläggsstruktur måste kontrolleras exakt för att möta det snäva impedansvärdet.
TDR-impedanstester behövs vanligtvis när höghastighets-PCB är klara.
Lämpliga materialtyper bör väljas för att uppfylla önskade funktioner.
En plan ytfinish behövs för höghastighetskretskort och vi rekommenderar alltid ENIG för ENEPIG ytbehandling.
Vilken är den maximala dataöverföringshastigheten som kan uppnås på ett höghastighetskretskort?
Den teoretiska maximala dataöverföringshastigheten som kan uppnås på ett höghastighets-PCB är 10.0GPs (Gigabits per sekund) överlägset, men detta förbättras kontinuerligt.
Finns det några speciella verktyg eller processer som krävs när man designar ett höghastighetskretskort?
Det finns nödvändiga PCB-designverktyg och EDA-simuleringsverktyg som används när man designar ett höghastighets-PCB som Cadence, Mentor, PADS, Altium, HyperLynx, HFSS, ADS, etc.
Det är värt att notera att ett mjukvaruverktyg kan vara lämpligt för ett PCB-projekt, medan ett annat mjukvaruverktyg kan användas bättre för andra typer av projekt. Därför är det mycket viktigt att hitta rätt PCB-designprogramvara.
Vilka är de grundläggande specifikationerna och leverantörerna av höghastighets PCB-material?
Höghastighetsmaterial kan vara FR4, keramik, PTFE eller PTFE-förstärkt material med 1 Ghz till 100 Ghz. Det finns flera kända leverantörer av höghastighets-PCB-material som: Rogers, ISOLA, Ventec, ITEQ, TUC, SHENGYI, Panasonic, Taconic, etc.