Často kladené otázky

Desku plošných spojů s frekvencí přenosu signálu nad 1 GHz nazýváme vysokorychlostní deskou plošných spojů.

Materiály s tepelnou odolností, mechanickou houževnatostí a dobrou (spolehlivostí)

Materiály se stabilními parametry Dk /Df (malý variační koeficient s frekvencí a prostředím)

Materiály s dobrou impedanční kontrolou

Materiály s nízkou drsností povrchu měděné fólie

Doporučuje se zvolit tkaninu ze skelných vláken s malými plochými otvory.

Níže je popsáno několik tipů pro návrh vysokorychlostních desek plošných spojů.

1) Používejte návrhový software s pokročilými možnostmi

Inženýři potřebují znát návrhový software, který nabízí pokročilé možnosti. Softwarové nástroje vyžadují mnoho sofistikovaných funkcí, aby bylo možné navrhovat vysokorychlostní desky plošných spojů v CAD softwaru. Musíte lépe rozumět výkonným CAD nástrojům.

2) Vysokorychlostní směrování

Pokud jde o vysokorychlostní směrování, konstruktéři musí rozumět základním pravidlům směrování, včetně toho, že nesmí docházet k přerušování zemních vrstev a že trasa musí být krátká. Proto je třeba na digitálních linkách zabránit přeslechům na určitou vzdálenost a stínit všechny faktory, které by mohly způsobovat rušení a ovlivňovat integritu signálu.

3) Směrování s impedanční regulací

Pro některé signály od cca 40-120 ohmů je nutné impedanční přizpůsobení. Charakteristické impedanční přizpůsobení je zjištěno pomocí antén a mnoha diferenciálních párů.

Návrháři musí pochopit, jak vypočítat šířku trasy a potřebné složení impedance. Pokud hodnota impedance není správná, může to mít vážný dopad na signál, což může vést k poškození dat.

4) Stopy s porovnáváním délek

Ve vysokorychlostní paměťové sběrnici a sběrnici rozhraní je mnoho linek. Tyto linky mohou pracovat na velmi vysokých frekvencích, takže signál by měl být přenášen současně od vysílače k ​​přijímači. Kromě toho je vyžadována funkce zvaná porovnávání délky. Proto nejběžnější normy definují toleranční hodnoty, které je třeba porovnat s délkou.

5) Minimalizujte plochu obvodu zpětného proudu

Návrháři vysokorychlostních desek plošných spojů musí dodržovat základní pravidla, jako je návrh souvislé zemnící vrstvy a zmenšení plochy obvodu pro návrat proudu optimalizací cesty návratu proudu v trase, a také umístěním mnoha propojených průchodů.

Jsou zvládnuty dovednosti v oblasti vysokorychlostního návrhu desek plošných spojů, což zajišťuje integritu signálu.

Materiály vysokorychlostních desek plošných spojů jsou vhodně vybrány tak, aby byl zajištěn výkon přenosu signálu.

Provádí se kontrola výroby. Hlavními kontrolními body během výroby jsou šířka obvodů, rozteč vrstev, poměděné prostupy, tloušťka mědi obvodů, tloušťka pájecí masky atd.

Následující faktory ovlivní cenu vysokorychlostních desek plošných spojů.

Materiál (materiál substrátu, tloušťka substrátu, tloušťka mědi)

Použité výrobní zařízení

Obtížnost výroby

Požadavky zákazníka

Zvolený způsob balení

Zvolený způsob doručení

Návrh vysokorychlostních desek plošných spojů je relativně složitý proces, který vyžaduje plné zohlednění signálů, impedance, přenosových vedení a mnoha dalších technických prvků. Následující technické body mohou poskytnout určitou referenci.

Pro směrování používejte více vrstev rozumně.

Čím kratší je vodič mezi piny vysokorychlostních obvodů, tím lépe.

Pro obzvláště důležité signální vedení nebo místní jednotky zajistěte pozemní obložení.

Vysokofrekvenční signální vedení umístěné na povrchové vrstvě má ​​tendenci produkovat větší elektromagnetické záření. Vysokofrekvenční signální vedení by mělo být umístěno mezi výkonovou vrstvou a vrstvou země. Generované záření bude mnohem menší díky absorpci elektromagnetických vln výkonovou vrstvou a spodní vrstvou.

U standardních desek plošných spojů se lidé zajímají hlavně o zkrat, izolaci a další problémy s kovovým drátem. S ohledem na snahu o vysoký výkon elektronických produktů je však třeba zvýšit frekvenci přenosu signálu a lidé se více zajímají o návrh integrity signálu u vysokorychlostních desek plošných spojů.

Při manipulaci s vysokorychlostními deskami plošných spojů je třeba věnovat zvláštní pozornost jejich návrhu a výrobě.

Délka diferenciálního vedení by měla být sladěna.

Trasa by neměla křížit neúplné zemní roviny.

Neumisťujte měřicí body na žádné diferenciální vysokorychlostní signální vedení.

Neveďte vysokorychlostní signální vedení v blízkosti nebo pod krystaly, oscilátory, spínanými napájecími zdroji, montážními otvory, magnetickými součástkami nebo periodickými signálními čipy.

Zkuste trasovat vysokorychlostní signální vedení v horní a dolní vrstvě s plnou referenční zemní vrstvou. Nedoporučuje se trasovat vedení ve vnitřní rovině.

Udržujte vzdálenost mezi vysokorychlostním signálem a okrajem referenční vrstvy země větší než 90 mil.

Věnujte pozornost manipulaci s kabeláží zásuvek a konektorů.

Šířka, rozteč a struktura vrstvení měděných vodičů musí být přesně řízeny, aby bylo dosaženo přesné hodnoty impedance.

Impedanční testy TDR jsou obvykle nutné při dokončení vysokorychlostních desek plošných spojů.

Aby bylo možné splnit požadované funkce, je třeba zvolit vhodné typy materiálů.

Pro vysokorychlostní desky plošných spojů je nutná hladká povrchová úprava a pro povrchovou úpravu ENEPIG vždy doporučujeme ENIG.

Teoretická maximální dosažitelná rychlost přenosu dat na vysokorychlostní desce plošných spojů je zdaleka 10,0 GP (gigabitů za sekundu), ale tato rychlost se neustále zlepšuje.

Při návrhu vysokorychlostních desek plošných spojů jsou potřebné softwarové nástroje pro návrh desek plošných spojů a simulační nástroje EDA, jako jsou Cadence, Mentor, PADS, Altium, HyperLynx, HFSS, ADS atd.

Je třeba poznamenat, že jeden softwarový nástroj může být vhodný pro jeden projekt s deskami plošných spojů, zatímco jiný softwarový nástroj lze lépe využít pro jiné typy projektů. Proto je velmi důležité najít ten správný softwarový nástroj pro návrh desek plošných spojů.

Vysokorychlostní materiál může být FR4, keramika, PTFE nebo materiál vyztužený PTFE s frekvencí 1 GHz až 100 GHz. Existuje několik slavných dodavatelů vysokorychlostních materiálů pro plošné spoje, jako například: Rogers, ISOLA, Ventec, ITEQ, TUC, SHENGYI, Panasonic, Taconic atd.

Mezi běžné chyby při výběru materiálu desek plošných spojů pro radarové systémy patří spoléhání se pouze na jeden materiál (např. použití FR-4 pro vysokofrekvenční aplikace), přehlížení potřeb tepelného managementu a ignorování složitosti výroby pokročilých materiálů.