Pogosta vprašanja

Tiskano vezje s frekvenco prenosa signala nad 1 GHz imenujemo visokohitrostno tiskano vezje.

Materiali z odpornostjo na toploto, mehansko žilavostjo in dobro (zanesljivostjo)

Materiali s stabilnimi parametri Dk /Df (majhen koeficient variacije s frekvenco in okoljem)

Materiali z dobrim nadzorom impedance

Materiali z nizko hrapavo površino bakrene folije

Priporočljiva je izbira steklenih vlaken z majhnimi ravnimi odprtinami.

Spodaj je opisanih nekaj nasvetov za načrtovanje visokohitrostnega tiskanega vezja.

1) Uporabite programsko opremo za oblikovanje z naprednimi možnostmi

Inženirji morajo poznati programsko opremo za načrtovanje, ki ponuja napredne možnosti. Programska orodja zahtevajo veliko naprednih funkcij, da lahko v programski opremi CAD načrtujejo visokohitrostna tiskana vezja. Bolje morate razumeti zmogljiva orodja CAD.

2) Hitro usmerjanje

Ko gre za visokohitrostno usmerjanje, morajo načrtovalci razumeti osnovna pravila usmerjanja, vključno z izogibanjem prekinitve talnih plasti in ohranjanjem kratkih poti. Zato preprečite presluh na določeni razdalji na digitalnih linijah in zaščitite vse dejavnike, ki bi lahko povzročili motnje za celovitost signala.

3) Usmerjanje z nadzorom impedance

Za nekatere signale od približno 40 do 120 ohmov je potrebno usklajevanje impedance. Karakteristično usklajevanje impedance se pokaže z antenami in številnimi diferencialnimi pari.

Oblikovalci morajo razumeti, kako izračunati širino usmerjanja in potrebno impedanco. Če vrednost impedance ni pravilna, lahko resno vpliva na signal, kar lahko povzroči poškodbo podatkov.

4) Sledi z ujemanjem dolžine

V visokohitrostnem pomnilniškem vodilu in vmesniškem vodilu je veliko linij. Te linije lahko delujejo na zelo visokih frekvencah, zato je treba signal od oddajnika do sprejemnika prenašati hkrati. Poleg tega je potrebna funkcija, imenovana ujemanje dolžine. Zato najpogostejši standardi določajo tolerančne vrednosti, ki jih je treba uskladiti z dolžino.

5) Zmanjšajte površino povratnega tokokroga

Oblikovalci visokohitrostnih tiskanih vezij morajo upoštevati osnovna pravila, kot sta načrtovanje neprekinjene ozemljitvene plasti in zmanjšanje površine povratnega tokovnega vezja z optimizacijo poti povratnega toka v usmerjanju, pa tudi z namestitvijo številnih prepletenih prehodov.

Obvladajo se veščine načrtovanja visokohitrostnih tiskanih vezij, kar zagotavlja integriteto signala.

Materiali visokohitrostnih tiskanih vezij so pravilno izbrani, da se zagotovi učinkovitost prenosa signala.

Izvaja se kontrola proizvodnje. Glavne kontrolne točke med proizvodnjo so širina vezij, razmik med plastmi, prehodi, prevlečeni z bakrom, debelina bakra vezij, debelina spajkalne maske itd.

Naslednji dejavniki bodo vplivali na stroške visokohitrostnih tiskanih vezij.

Material (material substrata, debelina substrata, debelina bakra)

Uporabljena proizvodna oprema

Težavnost proizvodnje

Zahteve stranke

Izbrana metoda pakiranja

Izbrani način dostave

Načrtovanje visokohitrostnih tiskanih vezij je relativno zapleten postopek, ki zahteva popolno upoštevanje signalov, impedance, prenosnih vodov in številnih drugih tehničnih elementov. Naslednje tehnične točke lahko služijo kot referenca.

Za usmerjanje razumno uporabite večplastne sisteme.

Krajši kot je vodnik med nožicami visokohitrostnih vezij, tem bolje.

Za posebej pomembne signalne vode ali lokalne enote izvedite talne obloge.

Visokofrekvenčni signalni vod, nameščen na površinski plasti, je nagnjen k ustvarjanju močnejšega elektromagnetnega sevanja. Visokofrekvenčni signalni vod je treba namestiti med napajalno plast in ozemljitveno plast. Zaradi absorpcije elektromagnetnih valov v napajalni plasti in spodnji plasti bo ustvarjeno sevanje veliko manjše.

Pri standardnih tiskanih vezjih so ljudje predvsem zaskrbljeni zaradi kratkega stika, izolacije in drugih težav s kovinsko žico. Vendar pa je treba zaradi prizadevanj za visoko zmogljivost elektronskih izdelkov povečati frekvenco prenosa signala in ljudi bolj skrbi zasnova celovitosti signala pri visokohitrostnih tiskanih vezjih.

Pri ravnanju z visokohitrostnimi tiskanimi vezji je treba upoštevati posebnosti načrtovanja in izdelave visokohitrostnih tiskanih vezij.

Dolžina diferencialne napeljave mora biti usklajena.

Trasa ne sme prečkati nepopolnih talnih ravnin.

Merilnih točk ne postavljajte na nobene diferencialne visokohitrostne signalne linije.

Visokohitrostnih signalnih vodov ne napeljujte v bližini ali pod kristali, oscilatorji, stikalnimi napajalniki, montažnimi luknjami, magnetnimi napravami ali periodičnimi signalnimi čipi.

Poskusite usmeriti visokohitrostne signalne linije na zgornji in spodnji plasti s polno referenčno ozemljitveno plastjo. Ni priporočljivo, da linije usmerite na notranji ravnini.

Razdalja med visokohitrostnim signalom in robom referenčne ozemljitvene plasti naj bo več kot 90 mil.

Bodite pozorni na ravnanje z ožičenjem vtičnic in konektorjev.

Širino, razmik in strukturo bakrenih sledi je treba natančno nadzorovati, da se doseže natančna vrednost impedance.

Preizkusi impedance TDR so običajno potrebni, ko so visokohitrostna tiskana vezja končana.

Za doseganje želenih funkcij je treba izbrati ustrezne vrste materialov.

Za visokohitrostne tiskane vezja je potrebna ravna površinska obdelava, zato za površinsko obdelavo ENEPIG vedno priporočamo ENIG.

Teoretična največja hitrost prenosa podatkov, ki jo je mogoče doseči na visokohitrostnem tiskanem vezju, je daleč 10,0 GP (gigabitov na sekundo), vendar se ta hitrost nenehno izboljšuje.

Pri načrtovanju visokohitrostnih tiskanih vezij so potrebna programska orodja za načrtovanje tiskanih vezij in orodja za simulacijo EDA, kot so Cadence, Mentor, PADS, Altium, HyperLynx, HFSS, ADS itd.

Treba je omeniti, da je lahko eno programsko orodje primerno za en projekt tiskanih vezij, medtem ko je drugo programsko orodje bolje uporabiti za druge vrste projektov. Zato je zelo pomembno najti pravo programsko orodje za načrtovanje tiskanih vezij.

Visokohitrostni material je lahko FR4, keramika, PTFE ali PTFE ojačan material s frekvenco od 1 GHz do 100 GHz. Obstaja več znanih dobaviteljev visokohitrostnih PCB materialov, kot so: Rogers, ISOLA, Ventec, ITEQ, TUC, SHENGYI, Panasonic, Taconic itd.

Pogoste napake pri izbiri materiala za tiskana vezja za radarske sisteme vključujejo zanašanje izključno na en sam material (npr. uporaba FR-4 za visokofrekvenčne aplikacije), spregledanje potreb po toplotnem upravljanju in neupoštevanje kompleksnosti izdelave naprednih materialov.