Što je PCB velike brzine?
Tiskanu ploču s frekvencijom prijenosa signala iznad 1 GHz nazivamo brzom tiskanom pločom.
Koje su prednosti korištenja brzih PCB-a?
Kako bi se poboljšala frekvencija signala i riješio problem EMI-ja elektroničkih proizvoda, proizvedene su brze PCB ploče. Nakon što je dizajn brzih PCB ploča postigao veliki uspjeh, njihov doprinos EMI-ju je sve važniji. Gotovo 60% EMI problema može se riješiti brzim PCB pločama.
Koji se materijali koriste u brzim tiskanim pločicama (PCB)?
Materijali s otpornošću na toplinu, mehaničkom žilavošću i dobrom (pouzdanošću)
Materijali sa stabilnim parametrima Dk /Df (mali koeficijent varijacije s frekvencijom i okolinom)
Materijali s dobrom kontrolom impedancije
Materijali s niskom hrapavošću površine bakrene folije
Preporučuje se odabir tkanine od staklenih vlakana s malim ravnim otvorima.
Koje savjete trebam uzeti u obzir prilikom dizajniranja PCB-a velike brzine?
U nastavku je opisano nekoliko savjeta o dizajniranju PCB-a velike brzine.
1) Koristite softver za dizajn s naprednim opcijama
Inženjeri trebaju poznavati softver za dizajn koji može pružiti napredne opcije. Softverski alati zahtijevaju mnogo sofisticiranih značajki kako bi mogli dizajnirati brze PCB-ove u CAD softveru. Morate bolje razumjeti moćne CAD alate.
2) Brzo usmjeravanje
Kada je riječ o brzom usmjeravanju, dizajneri moraju razumjeti osnovna pravila usmjeravanja, uključujući nerezivanje slojeva zemlje i održavanje kratkih linija usmjeravanja. Stoga spriječite preslušavanje na određenoj udaljenosti na digitalnim linijama i zaštitite sve čimbenike koji mogu generirati smetnje za integritet signala.
3) Usmjeravanje s kontrolom impedancije
Za neke signale od oko 40-120 oma potrebno je usklađivanje impedancije. Karakteristično usklađivanje impedancije otkrivaju antene i mnogi diferencijalni parovi.
Dizajneri moraju razumjeti kako izračunati širinu usmjeravanja i potrebno složeno opterećenje vrijednosti impedancije. Ako vrijednost impedancije nije ispravna, to može imati ozbiljan utjecaj na signal, što može dovesti do oštećenja podataka.
4) Tragovi s podudaranjem duljine
U memorijskoj sabirnici velike brzine i sabirnici sučelja postoji mnogo linija. Ove linije mogu raditi na vrlo visokim frekvencijama, pa bi signal trebao biti istovremeno prenesen od pošiljatelja do prijemnika. Osim toga, potrebna je značajka koja se naziva usklađivanje duljine. Stoga najčešći standardi definiraju vrijednosti tolerancije koje je potrebno uskladiti s duljinom.
5) Minimizirajte površinu strujnog povratnog kruga
Dizajneri PCB-a velike brzine moraju slijediti osnovna pravila, kao što su projektiranje kontinuiranog sloja uzemljenja i smanjenje površine strujnog povratnog kruga optimizacijom putanje strujnog povrata usmjeravanja, kao i postavljanjem mnogih spojenih prolaza.
Koje su neke najbolje prakse za proizvodnju PCB-a velike brzine?
Savladane su vještine brzog dizajna PCB-a, što osigurava integritet signala.
Materijali brzih PCB-a su pravilno odabrani kako bi se osigurale performanse prijenosa signala.
Provodi se kontrola proizvodnje. Glavne kontrolne točke tijekom proizvodnje su širina krugova, razmak slojeva, bakreni prolazi, debljina bakra krugova, debljina maske za lemljenje itd.
Koliki je trošak vlasništva kada su u pitanju brze PCB ploče?
Sljedeći čimbenici utjecat će na cijenu brzih PCB-a.
Materijal (materijal podloge, debljina podloge, debljina bakra)
Korištena proizvodna oprema
Teškoća proizvodnje
Zahtjevi kupca
Odabrana metoda pakiranja
Odabrani način dostave
Kako dizajnirati PCB velike brzine?
Dizajn PCB-a velike brzine relativno je složen proces koji zahtijeva potpuno razmatranje signala, impedancije, prijenosnih vodova i mnogih drugih tehničkih elemenata. Sljedeće tehničke točke mogu pružiti određenu referencu.
Razumno koristite višeslojne sustave za usmjeravanje.
Što je kraći vodič između pinova brzih sklopova, to bolje.
Ugradite prizemne okvire za posebno važne signalne vodove ili lokalne jedinice.
Visokofrekventna signalna linija postavljena na površinski sloj sklona je stvaranju većeg elektromagnetskog zračenja. Visokofrekventna signalna linija trebala bi biti postavljena između energetskog sloja i sloja tla. Generirano zračenje bit će mnogo manje zbog apsorpcije elektromagnetskih valova od strane energetskog sloja i donjeg sloja.
Koja je razlika između PCB-a velike brzine i standardnog PCB-a?
Kod standardnih PCB-ova, ljudi su uglavnom zabrinuti zbog kratkog spoja, izolacije i drugih problema s metalnom žicom. Međutim, s težnjom za visokim performansama elektroničkih proizvoda, potrebno je povećati frekvenciju prijenosa signala, a ljudi su više zabrinuti zbog dizajna integriteta signala brzih PCB-ova.
Postoje li neke posebne napomene pri rukovanju brzim tiskanim pločicama?
Posebna razmatranja leže u dizajnu i proizvodnji PCB-a velike brzine pri rukovanju s PCB-ima velike brzine.
Duljina diferencijalnog usmjeravanja treba biti usklađena.
Rutiranje ne smije prelaziti nepotpune uzemljene ravnine.
Ne postavljajte mjerne točke na diferencijalne signalne vodove velike brzine.
Ne postavljajte brze signalne vodove u blizini ili ispod kristala, oscilatora, sklopnih napajanja, montažnih rupa, magnetskih uređaja ili periodičnih signalnih čipova.
Pokušajte usmjeriti brze signalne vodove na gornjem i donjem sloju s punim referentnim slojem uzemljenja. Ne preporučuje se usmjeravanje vodova na unutarnjoj ravnini.
Udaljenost od signala velike brzine do ruba referentnog sloja tla neka bude veća od 90 mil.
Obratite pozornost na rukovanje ožičenjem utičnica i konektora.
Širina, razmak i struktura slaganja bakrenih tragova moraju se precizno kontrolirati kako bi se zadovoljila uska vrijednost impedancije.
TDR testovi impedancije obično su potrebni kada su brze PCB ploče završene.
Treba odabrati odgovarajuće vrste materijala kako bi se ispunile željene funkcije.
Za brze PCB-ove potrebna je ravna površinska obrada, a za ENEPIG površinsku obradu uvijek preporučujemo ENIG.
Koja je maksimalna brzina prijenosa podataka koju je moguće postići na brzoj PCB ploči?
Teoretski maksimalna brzina prijenosa podataka koju je moguće postići na brzoj PCB ploči je daleko 10,0 GPs (gigabita u sekundi), ali to se kontinuirano poboljšava.
Jesu li potrebni neki posebni alati ili procesi pri dizajniranju PCB-a velike brzine?
Postoje potrebni softverski alati za dizajn PCB-a i alati za simulaciju EDA-a koji se koriste pri dizajniranju PCB-a velike brzine, kao što su Cadence, Mentor, PADS, Altium, HyperLynx, HFSS, ADS itd.
Vrijedi napomenuti da jedan softverski alat može biti prikladan za jedan PCB projekt, dok se drugi softverski alat može bolje koristiti za druge vrste projekata. Stoga je vrlo važno pronaći pravi softverski alat za dizajn PCB-a.
Koje su osnovne specifikacije i dobavljači materijala za brze PCB-ove?
Materijal velike brzine može biti FR4, keramika, PTFE ili materijal ojačan PTFE-om s frekvencijskim rasponom od 1 Ghz do 100 Ghz. Postoji nekoliko poznatih dobavljača materijala za PCB velike brzine kao što su: Rogers, ISOLA, Ventec, ITEQ, TUC, SHENGYI, Panasonic, Taconic itd.
Koje su uobičajene pogreške pri odabiru PCB materijala za radarske sustave?
Uobičajene pogreške u odabiru PCB materijala za radarske sustave uključuju oslanjanje isključivo na jedan materijal (npr. korištenje FR-4 za visokofrekventne primjene), zanemarivanje potreba za upravljanjem toplinom i ignoriranje složenosti proizvodnje naprednih materijala.