Perguntas frequentes

Chamamos de placa de circuito impresso de alta velocidade uma placa com frequência de transmissão de sinal acima de 1 GHz.

Materiais com resistência ao calor, tenacidade mecânica e boa (confiabilidade)

Materiais com parâmetros Dk/Df estáveis ​​(pequeno coeficiente de variação com a frequência e o ambiente)

Materiais com bom controle de impedância

Materiais com baixa rugosidade da superfície da folha de cobre

Recomenda-se a escolha de tecido de fibra de vidro com pequenas aberturas planas.

Abaixo, são descritas algumas dicas sobre como projetar uma placa de circuito impresso de alta velocidade.

1) Utilize um software de design com opções avançadas.

Os engenheiros precisam conhecer softwares de projeto que ofereçam opções avançadas. As ferramentas de software exigem muitos recursos sofisticados para projetar PCBs de alta velocidade em softwares CAD. É necessário ter um bom domínio de ferramentas CAD robustas.

2) Roteamento de alta velocidade

Em roteamento de alta velocidade, os projetistas precisam compreender as regras básicas de roteamento, incluindo não interromper as camadas de aterramento e manter o roteamento curto. Portanto, evite a diafonia em determinadas distâncias nas linhas digitais e proteja todos os fatores que possam gerar interferência para garantir a integridade do sinal.

3) Roteamento com controle de impedância

Para alguns sinais de aproximadamente 40 a 120 ohms, é necessário o casamento de impedância. A característica do casamento de impedância é revelada por antenas e múltiplos pares diferenciais.

Os projetistas precisam entender como calcular a largura do roteamento e o empilhamento necessário do valor de impedância. Se o valor da impedância estiver incorreto, isso pode ter um impacto sério no sinal, podendo levar à corrupção de dados.

4) Traços com comprimento correspondente

Existem muitas linhas no barramento de memória de alta velocidade e no barramento de interface. Essas linhas podem operar em frequências muito altas, portanto, o sinal deve ser transmitido simultaneamente do remetente ao destinatário. Além disso, é necessário um recurso chamado correspondência de comprimento. Portanto, os padrões mais comuns definem os valores de tolerância que precisam ser correspondidos ao comprimento.

5) Minimize a área do circuito de retorno de corrente.

Os projetistas de PCBs de alta velocidade precisam seguir regras básicas, como projetar uma camada de aterramento contínua e reduzir a área do circuito de retorno de corrente, otimizando o caminho de retorno da corrente no roteamento, além de posicionar muitos vias interligados.

Domínio das técnicas de projeto de PCBs de alta velocidade, o que garante a integridade do sinal.

Os materiais das placas de circuito impresso de alta velocidade são selecionados criteriosamente para garantir o desempenho da transmissão do sinal.

O controle de produção é realizado. Os principais pontos de controle durante a produção são a largura dos circuitos, o espaçamento entre camadas, os furos metalizados com cobre, a espessura do cobre nos circuitos, a espessura da máscara de solda, etc.

Os seguintes fatores afetarão o custo das placas de circuito impresso de alta velocidade.

Material (o material do substrato, a espessura do substrato, a espessura do cobre)

Os equipamentos de fabricação utilizados

Dificuldade de produção

Requisitos do cliente

O método de embalagem escolhido

O método de entrega escolhido

O projeto de PCBs de alta velocidade é um processo relativamente complexo que exige a consideração completa de sinais, impedância, linhas de transmissão e muitos outros elementos técnicos. Os seguintes pontos técnicos podem servir como referência.

Utilize múltiplas camadas para roteamento de forma racional.

Quanto menor a distância entre os pinos de dispositivos de circuito de alta velocidade, melhor.

Implemente cercas de solo ao redor de linhas de sinalização ou unidades locais particularmente importantes.

Linhas de sinal de alta frequência instaladas na camada superficial tendem a gerar maior radiação eletromagnética. O ideal é que essas linhas sejam posicionadas entre a camada de energia e a camada de solo. Dessa forma, a radiação gerada será muito menor devido à absorção das ondas eletromagnéticas pela camada de energia e pela camada de solo.

Em uma placa de circuito impresso padrão, as principais preocupações são com curto-circuito, isolamento e outros problemas relacionados aos fios metálicos. No entanto, com a busca por alto desempenho em produtos eletrônicos, a frequência de transmissão de sinal precisa ser aumentada, e a integridade do sinal no projeto de placas de circuito impresso de alta velocidade passa a ser uma preocupação ainda maior.

Ao lidar com PCBs de alta velocidade, é preciso considerar aspectos especiais no projeto e na produção desses componentes.

O comprimento do roteamento diferencial deve ser compatível.

O trajeto não deve cruzar planos de solo incompletos.

Não coloque pontos de teste em nenhuma linha de sinal diferencial de alta velocidade.

Não passe cabos de sinal de alta velocidade perto ou abaixo de cristais, osciladores, fontes de alimentação chaveadas, orifícios de montagem, dispositivos magnéticos ou chips de sinal periódico.

Procure rotear as linhas de sinal de alta velocidade nas camadas superior e inferior com uma camada de referência de aterramento completa. Não é recomendável rotear as linhas no plano interno.

Mantenha a distância entre o sinal de alta velocidade e a borda da camada de referência do solo acima de 90 mil.

Preste atenção ao manuseio da fiação dos soquetes e conectores.

A largura, o espaçamento e a estrutura de disposição das trilhas de cobre devem ser controlados com precisão para atender ao valor de impedância exigido.

Os testes de impedância TDR geralmente são necessários quando as placas de circuito impresso de alta velocidade são finalizadas.

Os tipos de materiais adequados devem ser escolhidos para atender às funções desejadas.

Para PCBs de alta velocidade, é necessário um acabamento de superfície plano, e sempre recomendamos a ENIG para o tratamento de superfície ENEPIG.

A taxa máxima teórica de transferência de dados que pode ser alcançada em uma placa de circuito impresso de alta velocidade é de 10,0 GPs (gigabits por segundo), mas esse valor está em constante aprimoramento.

Existem ferramentas de software para projeto de PCB e ferramentas de simulação EDA necessárias para o projeto de uma PCB de alta velocidade, como Cadence, Mentor, PADS, Altium, HyperLynx, HFSS, ADS, etc.

Vale ressaltar que uma ferramenta de software pode ser adequada para um projeto de PCB, enquanto outra ferramenta pode ser mais apropriada para outros tipos de projetos. Portanto, é crucial encontrar a ferramenta de software de projeto de PCB ideal.

Materiais de alta velocidade podem ser FR4, cerâmica, PTFE ou materiais reforçados com PTFE, com taxas de atualização de 1 GHz a 100 GHz. Existem diversos fornecedores renomados de materiais para PCBs de alta velocidade, como: Rogers, ISOLA, Ventec, ITEQ, TUC, SHENGYI, Panasonic, Taconic, etc.

Erros comuns na seleção de materiais para placas de circuito impresso (PCBs) em sistemas de radar incluem confiar exclusivamente em um único material (por exemplo, usar FR-4 para aplicações de alta frequência), negligenciar as necessidades de gerenciamento térmico e ignorar a complexidade da fabricação de materiais avançados.