Hvad er et højhastigheds-PCB?
Vi kalder et printkort med en signaltransmissionsfrekvens over 1 GHz for et højhastighedsprintkort.
Hvad er fordelene ved at bruge højhastigheds-PCB'er?
For at forbedre signalfrekvensen og løse EMI-problemet i elektroniske produkter, blev der fremstillet højhastigheds-PCB'er. Efter at designet af højhastigheds-PCB'er havde stor succes, er deres bidrag til EMI blevet stadig vigtigere. Næsten 60% af EMI-problemerne kan løses af højhastigheds-PCB'er.
Hvilke materialer bruges i højhastigheds-PCB'er?
Materialer med varmebestandighed, mekanisk sejhed og god (pålidelighed)
Materialer med stabile Dk/Df-parametre (lille variationskoefficient med frekvens og miljø)
Materialer med god impedanskontrol
Materialer med lav ruhed på kobberfolieoverfladen
Det anbefales at vælge glasfiberdug med små, flade åbninger.
Hvilke tips skal jeg overveje, når jeg designer et højhastigheds-PCB?
Flere tips til design af et højhastigheds-PCB er beskrevet nedenfor.
1) Brug designsoftware med avancerede muligheder
Ingeniører skal kende designsoftware, der kan tilbyde avancerede muligheder. Softwareværktøjer kræver mange sofistikerede funktioner for at kunne designe højhastigheds-PCB'er i CAD-software. Du skal have en bedre forståelse af kraftfulde CAD-værktøjer.
2) Højhastighedsruteføring
Når det kommer til højhastighedsrouting, skal designere forstå reglerne for grundlæggende routing, herunder at jordlag ikke må afskæres og at routingen skal holdes kort. Undgå derfor krydstale over en vis afstand på digitale linjer, og afskærm alle faktorer, der kan generere interferens for signalintegriteten.
3) Routing med impedanskontrol
For nogle signaler på omkring 40-120 ohm kræver de impedanstilpasning. Den karakteristiske impedanstilpasning afsløres af antenner og mange differentialpar.
Designere skal forstå, hvordan man beregner bredden af routingen og den nødvendige impedansværdiopbygning. Hvis impedansværdien ikke er korrekt, kan det have en alvorlig indvirkning på signalet, hvilket kan føre til datakorruption.
4) Spor med længdematchning
Der er mange linjer i højhastighedshukommelsesbussen og interfacebussen. Disse linjer kan operere ved meget høje frekvenser, så signalet skal transmitteres samtidigt fra sender til modtager. Derudover kræver det en funktion kaldet længdetilpasning. Derfor definerer de mest almindelige standarder de toleranceværdier, der skal matches med længden.
5) Minimér arealet af strømreturkredsløbet
Designere af højhastigheds-PCB'er skal følge grundlæggende regler, såsom at designe et kontinuerligt jordlag og reducere arealet af strømreturkredsløbet ved at optimere strømreturvejen for routingen, samt placere mange sammenføjede vias.
Hvad er nogle bedste fremgangsmåder til fremstilling af højhastigheds-PCB'er?
Højhastigheds-PCB-designfærdigheder mestres, hvilket sikrer signalintegritet.
Materialerne til højhastigheds-PCB'er er korrekt udvalgt for at sikre signaloverførslens ydeevne.
Der udføres produktionskontrol. De vigtigste kontrolpunkter under produktionen er kredsløbenes bredde, lagafstand, kobberbelagte vias, kredsløbenes kobbertykkelse, loddemaskens tykkelse osv.
Hvad er ejeromkostningerne, når det kommer til højhastigheds-PCB'er?
Følgende faktorer vil påvirke prisen på højhastigheds-PCB'er.
Materiale (substratmaterialet, substratets tykkelse, kobberets tykkelse)
Det anvendte produktionsudstyr
Produktionsvanskeligheder
Kundens krav
Den valgte emballeringsmetode
Den valgte leveringsmetode
Hvordan designer man et højhastigheds-PCB?
Design af højhastigheds-PCB'er er en relativt kompleks proces, der kræver fuld hensyntagen til signaler, impedans, transmissionslinjer og mange andre tekniske elementer. Følgende tekniske punkter kan give en vis reference.
Brug flere lag til routing med rimelighed.
Jo kortere ledningen er mellem benene på højhastighedskredsløbsenheder, desto bedre.
Implementer jordomgivelser til særligt vigtige signallinjer eller lokale enheder.
Højfrekvente signallinjer placeret på overfladelaget er tilbøjelige til at producere større elektromagnetisk stråling. Højfrekvente signallinjer bør placeres mellem effektlaget og jordlaget. Den genererede stråling vil være meget mindre på grund af absorptionen af elektromagnetiske bølger af effektlaget og bundlaget.
Hvad er forskellen på et højhastigheds-PCB og et standard-PCB?
For et standard printkort er folk primært bekymrede over kortslutning, isolering og andre problemer med metaltråden. Men med stræben efter elektroniske produkters højtydende ydelse skal signaltransmissionsfrekvensen øges, og folk er mere bekymrede over signalintegritetsdesignet af højhastigheds-printkort.
Er der nogen særlige overvejelser ved håndtering af højhastigheds-PCB'er?
Særlige overvejelser ligger i design og produktion af højhastigheds-PCB'er ved håndtering af højhastigheds-PCB'er.
Længden af differentialruten skal matches.
Rutningen bør ikke krydse ufuldstændige jordplaner.
Placer ikke testpunkter på differentielle højhastighedssignallinjer.
Før ikke højhastighedssignalledninger i nærheden af eller under krystaller, oscillatorer, strømforsyninger, monteringshuller, magnetiske enheder eller periodiske signalchips.
Forsøg at føre højhastighedssignalledninger på de øverste og nederste lag med et fuldt referencejordlag. Det anbefales ikke at føre ledningerne på det indre plan.
Hold afstanden fra højhastighedssignalet til kanten af referencejordlaget på mere end 90 mil.
Vær opmærksom på håndteringen af stik- og stikledninger.
Kobbersporets bredde, afstand og layup-struktur skal kontrolleres præcist for at opfylde den stramme impedansværdi.
TDR-impedanstest er normalt nødvendige, når højhastigheds-PCB'er er færdige.
De rette materialetyper bør vælges for at opfylde de ønskede funktioner.
En plan overfladefinish er nødvendig for højhastigheds-PCB'er, og vi anbefaler altid ENIG til ENEPIG-overfladebehandling.
Hvad er den maksimale dataoverførselshastighed, der kan opnås på et højhastigheds-PCB?
Den teoretiske maksimale dataoverførselshastighed, der kan opnås på et højhastigheds-PCB, er langt 10,0 GPs (gigabit per sekund), men dette forbedres løbende.
Er der behov for særlige værktøjer eller processer, når man designer et højhastigheds-PCB?
Der er nødvendige PCB-designsoftwareværktøjer og EDA-simuleringsværktøjer, der bruges til design af et højhastigheds-PCB, såsom Cadence, Mentor, PADS, Altium, HyperLynx, HFSS, ADS osv.
Det er værd at bemærke, at ét softwareværktøj kan være egnet til ét printkortprojekt, mens et andet softwareværktøj kan bruges bedre til andre typer projekter. Derfor er det meget vigtigt at finde det rigtige printkortdesignsoftwareværktøj.
Hvad er de grundlæggende specifikationer og leverandører af højhastigheds-PCB-materiale?
Højhastighedsmaterialer kan være FR4, keramik, PTFE eller PTFE-forstærket materiale med 1 GHz til 100 GHz. Der findes adskillige kendte leverandører af højhastigheds-PCB-materialer, såsom: Rogers, ISOLA, Ventec, ITEQ, TUC, SHENGYI, Panasonic, Taconic osv.
Hvad er de almindelige fejl ved valg af printkortmaterialer til radarsystemer?
Almindelige fejl i valg af printkortmateriale til radarsystemer omfatter udelukkende at stole på et enkelt materiale (f.eks. brug af FR-4 til højfrekvente applikationer), overse behovene for termisk styring og ignorere kompleksiteten ved fremstilling af avancerede materialer.