Často kladené otázky o servise DPS
- Pevná doska plošných spojov
- Vysokofrekvenčná doska plošných spojov
- Keramická doska plošných spojov
- Vysokorýchlostná PCB
- Doska plošných spojov s plošnými spojmi
- Ťažká medená PCB
- Slepé a zakopané prechody PCB
- Vstavaná doska plošných spojov
- Flexibilná doska plošných spojov
- Nízkostratová PCB
- Pevná flexibilná doska plošných spojov
- Microvia PCB
- Vŕtanie dosky plošných spojov
Čo je vysokorýchlostná doska plošných spojov?
Dosku plošných spojov s frekvenciou prenosu signálu nad 1 GHz nazývame vysokorýchlostnou doskou plošných spojov.
Aké sú výhody použitia vysokorýchlostných dosiek plošných spojov?
Na zlepšenie frekvencie signálu a vyriešenie problému EMI elektronických výrobkov boli vyrobené vysokorýchlostné dosky plošných spojov (PCB). Po tom, čo návrh vysokorýchlostných dosiek plošných spojov dosiahol veľký úspech, ich príspevok k EMI je čoraz dôležitejší. Takmer 60 % problémov s EMI je možné vyriešiť pomocou vysokorýchlostných dosiek plošných spojov.
Aké materiály sa používajú vo vysokorýchlostných doskách plošných spojov?
Materiály s tepelnou odolnosťou, mechanickou húževnatosťou a dobrou (spoľahlivosťou)
Materiály so stabilnými parametrami Dk /Df (malý koeficient variácie s frekvenciou a prostredím)
Materiály s dobrou reguláciou impedancie
Materiály s nízkou drsnosťou povrchu medenej fólie
Odporúča sa vybrať tkaninu zo sklenených vlákien s malými plochými otvormi.
Aké tipy by som mal zvážiť pri navrhovaní vysokorýchlostnej dosky plošných spojov?
Nižšie je popísaných niekoľko tipov na navrhovanie vysokorýchlostných dosiek plošných spojov.
1) Používajte dizajnérsky softvér s pokročilými možnosťami
Inžinieri potrebujú poznať návrhový softvér, ktorý poskytuje pokročilé možnosti. Softvérové nástroje vyžadujú veľa sofistikovaných funkcií, aby mohli navrhovať vysokorýchlostné dosky plošných spojov v CAD softvéri. Musíte mať lepšie znalosti o výkonných CAD nástrojoch.
2) Vysokorýchlostné smerovanie
Pokiaľ ide o vysokorýchlostné smerovanie, konštruktéri musia rozumieť pravidlám základného smerovania vrátane neprerušovania pozemných vrstiev a udržiavania krátkych trás. Preto zabráňte presluchom na určitej vzdialenosti na digitálnych linkách a tieňte všetky faktory, ktoré môžu generovať rušenie a ovplyvňovať integritu signálu.
3) Smerovanie s riadením impedancie
Pre niektoré signály s hodnotou približne 40 – 120 ohmov je potrebné impedančné prispôsobenie. Charakteristické impedančné prispôsobenie sa prejavuje anténami a mnohými diferenciálnymi pármi.
Návrhári musia pochopiť, ako vypočítať šírku trasy a potrebné zloženie impedancie. Ak hodnota impedancie nie je správna, môže to mať vážny vplyv na signál, čo môže viesť k poškodeniu údajov.
4) Stopy s porovnávaním dĺžok
Vo vysokorýchlostnej pamäťovej zbernici a rozhraniovej zbernici je veľa liniek. Tieto linky môžu pracovať na veľmi vysokých frekvenciách, takže signál by sa mal prenášať súčasne z vysielača do prijímača. Okrem toho si vyžaduje funkciu nazývanú prispôsobenie dĺžky. Preto najbežnejšie normy definujú hodnoty tolerancií, ktoré je potrebné prispôsobiť dĺžke.
5) Minimalizujte plochu obvodu spätného prúdu
Návrhári vysokorýchlostných dosiek plošných spojov musia dodržiavať základné pravidlá, ako je navrhovanie súvislej uzemňovacej vrstvy a zmenšenie plochy obvodu spätného prúdu optimalizáciou cesty spätného prúdu v smerovaní, ako aj umiestnením mnohých prepojených prechodov.
Aké sú niektoré osvedčené postupy pre výrobu vysokorýchlostných dosiek plošných spojov?
Zvládnuté sú zručnosti v oblasti vysokorýchlostného návrhu DPS, čo zaisťuje integritu signálu.
Materiály vysokorýchlostných dosiek plošných spojov sú správne vybrané tak, aby sa zabezpečil výkon prenosu signálu.
Vykonáva sa kontrola výroby. Hlavnými kontrolnými bodmi počas výroby sú šírka obvodov, rozostup vrstiev, pomedené prechodky, hrúbka medi obvodov, hrúbka spájkovacej masky atď.
Aké sú náklady na vlastníctvo vysokorýchlostných dosiek plošných spojov?
Nasledujúce faktory ovplyvnia cenu vysokorýchlostných dosiek plošných spojov.
Materiál (materiál substrátu, hrúbka substrátu, hrúbka medi)
Použité výrobné zariadenia
Náročnosť výroby
Požiadavky zákazníka
Zvolený spôsob balenia
Zvolený spôsob doručenia
Ako navrhnúť vysokorýchlostnú dosku plošných spojov?
Návrh vysokorýchlostných DPS je relatívne zložitý proces, ktorý vyžaduje plné zohľadnenie signálov, impedancie, prenosových vedení a mnohých ďalších technických prvkov. Nasledujúce technické body môžu poskytnúť určitú referenciu.
Na smerovanie používajte viacero vrstiev rozumne.
Čím kratší je vodič medzi pinmi vysokorýchlostných obvodov, tým lepšie.
Pre obzvlášť dôležité signálne vedenia alebo lokálne jednotky implementujte pozemné obkľúčenie.
Vysokofrekvenčné signálne vedenie umiestnené na povrchovej vrstve má tendenciu produkovať väčšie elektromagnetické žiarenie. Vysokofrekvenčné signálne vedenie by malo byť umiestnené medzi výkonovou vrstvou a zemnou vrstvou. Generované žiarenie bude oveľa menšie vďaka absorpcii elektromagnetických vĺn výkonovou vrstvou a spodnou vrstvou.
Aký je rozdiel medzi vysokorýchlostnou doskou plošných spojov a štandardnou doskou plošných spojov?
V prípade štandardných dosiek plošných spojov sa ľudia obávajú najmä skratu, izolácie a iných problémov s kovovým vodičom. Avšak s cieľom dosiahnuť vysoký výkon elektronických produktov je potrebné zvýšiť frekvenciu prenosu signálu a ľudia sa viac obávajú o dizajn integrity signálu vysokorýchlostných dosiek plošných spojov.
Existujú nejaké špeciálne požiadavky na manipuláciu s vysokorýchlostnými doskami plošných spojov?
Pri manipulácii s vysokorýchlostnými doskami plošných spojov sa berú do úvahy špeciálne aspekty návrhu a výroby vysokorýchlostných dosiek plošných spojov.
Dĺžka diferenciálneho vedenia by mala byť zhodná.
Trasa by nemala križovať neúplné uzemňovacie roviny.
Neumiestňujte testovacie body na žiadne diferenciálne vysokorýchlostné signálne vedenia.
Neveďte vysokorýchlostné signálne vedenia v blízkosti alebo pod kryštálmi, oscilátormi, spínanými zdrojmi, montážnymi otvormi, magnetickými zariadeniami alebo periodickými signálnymi čipmi.
Skúste smerovať vysokorýchlostné signálne vedenia na hornej a dolnej vrstve s plnou referenčnou vrstvou zeme. Neodporúča sa smerovať vedenia na vnútornej rovine.
Udržujte vzdialenosť medzi vysokorýchlostným signálom a okrajom referenčnej vrstvy zeme viac ako 90 mil.
Venujte pozornosť manipulácii s kabelážou zásuviek a konektorov.
Šírka, rozostup a štruktúra rozloženia medených stôp musia byť presne kontrolované, aby sa dosiahla presná hodnota impedancie.
Testy impedancie TDR sú zvyčajne potrebné po dokončení vysokorýchlostných dosiek plošných spojov.
Na splnenie požadovaných funkcií by sa mali zvoliť vhodné typy materiálov.
Pre vysokorýchlostné dosky plošných spojov je potrebná rovná povrchová úprava a na povrchovú úpravu ENEPIG vždy odporúčame ENIG.
Aká je maximálna dosiahnuteľná rýchlosť prenosu dát na vysokorýchlostnej doske plošných spojov?
Teoretická maximálna dosiahnuteľná rýchlosť prenosu dát na vysokorýchlostnej doske plošných spojov je zďaleka 10,0 GP (gigabitov za sekundu), ale táto rýchlosť sa neustále zlepšuje.
Sú pri navrhovaní vysokorýchlostných dosiek plošných spojov potrebné nejaké špeciálne nástroje alebo postupy?
Pri navrhovaní vysokorýchlostných dosiek plošných spojov sa používajú softvérové nástroje na návrh dosiek plošných spojov a simulačné nástroje EDA, ako napríklad Cadence, Mentor, PADS, Altium, HyperLynx, HFSS, ADS atď.
Stojí za zmienku, že jeden softvérový nástroj môže byť vhodný pre jeden projekt DPS, zatiaľ čo iný softvérový nástroj sa dá lepšie použiť pre iné typy projektov. Preto je veľmi dôležité nájsť správny softvérový nástroj na návrh DPS.
Aké sú základné špecifikácie a dodávatelia vysokorýchlostného materiálu pre dosky plošných spojov?
Vysokorýchlostný materiál môže byť FR4, keramika, PTFE alebo materiál vystužený PTFE s frekvenciou 1 GHz až 100 GHz. Existuje niekoľko známych dodávateľov vysokorýchlostných materiálov pre dosky plošných spojov, ako napríklad: Rogers, ISOLA, Ventec, ITEQ, TUC, SHENGYI, Panasonic, Taconic atď.
Aké sú bežné chyby pri výbere materiálov DPS pre radarové systémy?
Medzi bežné chyby pri výbere materiálu DPS pre radarové systémy patrí spoliehanie sa výlučne na jeden materiál (napr. použitie FR-4 pre vysokofrekvenčné aplikácie), prehliadanie potrieb tepelného manažmentu a ignorovanie zložitosti výroby pokročilých materiálov.