Hvað er háhraða PCB?
Við köllum prentað rafrásarborð með merkjasendingartíðni yfir 1 GHz háhraða prentað rafrásarborð.
Hverjir eru kostirnir við að nota háhraða PCB-plötur?
Til að bæta merkjatíðni og leysa rafsegultruflanir (EMI) í rafeindatækjum voru framleiddar hraðvirkar prentplötur (PCB). Eftir að hönnun hraðvirkra prentplata náði miklum árangri hefur framlag þeirra til EMI orðið sífellt mikilvægara. Hægt er að leysa næstum 60% af EMI vandamálum með hraðvirkum prentplötum.
Hvaða efni eru notuð í háhraða PCB-plötur?
Efni með hitaþol, vélræna seiglu og góða (áreiðanleika)
Efni með stöðugum Dk/Df breytum (lítill breytistuðull með tíðni og umhverfi)
Efni með góða impedansstýringu
Efni með litla grófleika á yfirborði koparþynnu
Mælt er með að velja glerþráðardúk með litlum, flötum opum.
Hvaða ráð ætti ég að hafa í huga þegar ég hanna háhraða PCB?
Nokkrar ráðleggingar um hönnun háhraða prentplata eru lýstar hér að neðan.
1) Notið hönnunarhugbúnað með háþróuðum valkostum
Verkfræðingar þurfa að þekkja hönnunarhugbúnað sem getur boðið upp á háþróaða möguleika. Hugbúnaðartól þurfa mikla háþróaða eiginleika til að geta hannað hraðvirkar prentplötur í CAD hugbúnaði. Þú þarft að hafa betri skilning á öflugum CAD tólum.
2) Háhraðaleiðsögn
Þegar kemur að háhraðaleiðsögn þurfa hönnuðir að skilja reglur um grunnleiðsögn, þar á meðal að skera ekki jarðlög og halda leiðinni stuttri. Þess vegna skal koma í veg fyrir krosshljóð yfir ákveðna vegalengd á stafrænum línum og verja alla þætti sem geta valdið truflunum á merkisheilleika.
3) Leiðsögn með impedansstýringu
Fyrir sum merki sem eru um 40-120 ohm þarf að samræma viðnám. Einkennandi viðnámssamræmið sést með loftnetum og mörgum mismunapörum.
Hönnuðir þurfa að skilja hvernig á að reikna út breidd leiðarinnar og nauðsynlega uppbyggingu impedansgildisins. Ef impedansgildið er ekki rétt getur það haft alvarleg áhrif á merkið, sem getur leitt til gagnaspillingar.
4) Rækjur með lengdarsamsvörun
Það eru margar línur í hraðminnisrútunni og tengirútunni. Þessar línur geta starfað á mjög háum tíðnum, þannig að merkið ætti að berast samtímis frá sendanda til móttakanda. Að auki þarfnast þetta eiginleika sem kallast lengdarsamsvörun. Þess vegna skilgreina algengustu staðlarnir vikmörkin sem þarf að passa við lengdina.
5) Lágmarka flatarmál straumrásarinnar
Hönnuðir háhraða prentplata þurfa að fylgja grunnreglum, svo sem að hanna samfellt jarðlag og minnka flatarmál straumendurleiðarinnar með því að hámarka straumendurleið leiðarinnar, sem og að setja margar saumaðar víur.
Hverjar eru bestu starfsvenjur við framleiðslu á hraðvirkum prentplötum?
Hæfni til að hanna háhraða prentplötur er góð, sem tryggir heilleika merkisins.
Efniviðurinn í háhraða-PCB-plötum er valinn rétt til að tryggja afköst merkjasendingarinnar.
Framleiðslustýring er framkvæmd. Helstu eftirlitspunktar við framleiðslu eru breidd rafrása, bil á milli laga, koparhúðaðar göng, koparþykkt rafrása, þykkt lóðgrímu o.s.frv.
Hver er eignarhaldskostnaðurinn þegar kemur að hraðvirkum prentplötum?
Eftirfarandi þættir munu hafa áhrif á kostnað við háhraða PCB-plötur.
Efni (undirlagsefni, þykkt undirlagsins, koparþykkt)
Framleiðslubúnaðurinn sem notaður er
Erfiðleikar við framleiðslu
Kröfur viðskiptavinarins
Valin umbúðaaðferð
Valin afhendingaraðferð
Hvernig á að hanna háhraða PCB?
Hönnun á háhraða prentplötum er tiltölulega flókið ferli sem krefst þess að tekið sé tillit til merkja, impedans, flutningslína og margra annarra tæknilegra þátta. Eftirfarandi tæknileg atriði geta verið til viðmiðunar.
Notið fjöllög fyrir leiðsögn á skynsamlegan hátt.
Því styttri sem tengið er á milli pinna á háhraða rafrásartækja, því betra.
Setjið upp jarðvarnakerfi fyrir sérstaklega mikilvægar merkjalínur eða staðbundnar einingar.
Hátíðni merkjalína sem sett er á yfirborðslagið er líklegri til að framleiða meiri rafsegulgeislun. Hátíðni merkjalínan ætti að vera sett á milli afllagsins og jarðlagsins. Geislunin sem myndast verður mun minni vegna þess að afllagið og neðra lagið gleypir rafsegulbylgjur.
Hver er munurinn á háhraða PCB og venjulegu PCB?
Fyrir venjulegar prentplötur hafa menn aðallega áhyggjur af skammhlaupi, einangrun og öðrum vandamálum sem tengjast málmvírnum. Hins vegar, með leit að hágæða rafeindabúnaði, þarf að auka tíðni merkjasendingarinnar og fólk hefur meiri áhyggjur af hönnun merkjaheilleika háhraða prentplata.
Eru einhverjar sérstakar athugasemdir við meðhöndlun á háhraða prentplötum?
Sérstök atriði eru tekin í huga við hönnun og framleiðslu á háhraða prentplötum þegar hraðskreiðum prentplötum er komið fyrir.
Lengd mismunadreifingarleiðarinnar ætti að vera samsvörun.
Leiðin ætti ekki að fara yfir ófullkomnar jarðflötur.
Ekki setja prófunarpunkta á neinar mismunarháhraðamerkjalínur.
Ekki skal leggja háhraða merkjalínur nálægt eða undir kristöllum, sveiflum, rofaaflgjöfum, festingargötum, segulbúnaði eða reglubundnum merkjaflögum.
Reynið að leggja háhraðamerkjalínur á efri og neðri lögunum með fullu viðmiðunarjarðlagi. Það er ekki mælt með því að leggja línurnar á innra planinu.
Haldið fjarlægðinni frá háhraðamerkinu að brún viðmiðunarjarðlagsins meira en 90 mílur.
Gefðu gaum að meðhöndlun raflagna í innstungum og tengjum.
Breidd, bil og uppbygging koparsneiðarinnar verður að vera nákvæmlega stýrð til að uppfylla þétt viðnámsgildið.
TDR-viðnámsprófanir eru venjulega nauðsynlegar þegar háhraða prentplötur eru tilbúnar.
Velja skal réttar efnisgerðir til að uppfylla tilætluð hlutverk.
Slétt yfirborð er nauðsynlegt fyrir hraðvirkar prentplötur og við ráðleggjum alltaf ENIG fyrir ENEPIG yfirborðsmeðhöndlun.
Hver er hámarks gagnaflutningshraði sem hægt er að ná á háhraða prentplötu?
Fræðilegur hámarks gagnaflutningshraði sem hægt er að ná á háhraða prentplötu er langmest 10,0 GP (gígabitar á sekúndu), en þetta er stöðugt að batna.
Eru einhver sérstök verkfæri eða ferli nauðsynleg við hönnun á háhraða prentplötum?
Nauðsynleg hugbúnaðartól fyrir hönnun prentplata og EDA hermunartól eru notuð við hönnun háhraða prentplata, svo sem Cadence, Mentor, PADS, Altium, HyperLynx, HFSS, ADS, o.s.frv.
Það er vert að hafa í huga að eitt hugbúnaðartól getur hentað fyrir eitt prentplötuverkefni, en annað hugbúnaðartól hentar betur fyrir aðrar tegundir verkefna. Þess vegna er mjög mikilvægt að finna rétta hugbúnaðartólið fyrir prentplötuhönnun.
Hverjar eru grunnforskriftir og birgjar af háhraða PCB efni?
Háhraðaefni getur verið FR4, keramik, PTFE eða PTFE styrkt efni með tíðni frá 1 GHz til 100 GHz. Það eru nokkrir þekktir birgjar af háhraða prentplötum eins og: Rogers, ISOLA, Ventec, ITEQ, TUC, SHENGYI, Panasonic, Taconic, o.fl.
Hver eru algeng mistök við val á PCB-efni fyrir ratsjárkerfi?
Algeng mistök við val á efni á prentplötum fyrir ratsjárkerfi eru meðal annars að reiða sig eingöngu á eitt efni (t.d. að nota FR-4 fyrir hátíðniforrit), að horfa fram hjá þörfum fyrir hitastjórnun og að hunsa flækjustig framleiðslu á háþróuðum efnum.

