Ano ang isang High-Speed PCB?
Tinatawag natin ang isang PCB na may dalas ng transmisyon ng signal na higit sa 1GHz na high-speed printed circuit board.
Ano ang mga bentahe ng paggamit ng mga high-speed PCB?
Upang mapabuti ang dalas ng signal at malutas ang problema ng EMI ng mga produktong elektroniko, gumawa ng mga high-speed PCB. Matapos makamit ang malaking tagumpay sa disenyo ng high-speed PCB, ang kontribusyon nito sa EMI ay lalong nagiging mahalaga. Halos 60% ng mga problema sa EMI ay maaaring malutas sa pamamagitan ng mga high-speed PCB.
Anong mga materyales ang ginagamit sa mga high-speed PCB?
Mga materyales na may resistensya sa init, mekanikal na tibay, at mahusay (pagiging maaasahan)
Mga materyales na may matatag na mga parametro ng Dk /Df (maliit na koepisyent ng pagkakaiba-iba na may dalas at kapaligiran)
Mga materyales na may mahusay na kontrol sa impedance
Mga materyales na may mababang pagkamagaspang ng ibabaw ng tansong foil
Inirerekomenda ang pagpili ng telang glass fiber na may maliliit at patag na butas.
Anong mga tip ang dapat kong isaalang-alang kapag nagdidisenyo ng isang high-speed PCB?
Ang ilang mga tip sa pagdidisenyo ng isang high-speed PCB ay inilarawan sa ibaba.
1) Gumamit ng software sa disenyo na may mga advanced na opsyon
Kailangang malaman ng mga inhinyero ang software para sa disenyo na maaaring magbigay ng mga advanced na opsyon. Ang mga software tool ay nangangailangan ng maraming sopistikadong tampok upang makapagdisenyo ng mga high-speed PCB sa CAD software. Kailangan mong magkaroon ng mas mahusay na pag-unawa sa mga makapangyarihang CAD tool.
2) Mabilis na pagruruta
Pagdating sa high-speed routing, kailangang maunawaan ng mga taga-disenyo ang mga tuntunin ng pangunahing routing, kabilang ang hindi pagputol ng mga ground layer at pagpapanatiling maikli ang routing. Samakatuwid, pakiusap na iwasan ang crosstalk sa isang tiyak na distansya sa mga digital na linya at protektahan ang lahat ng mga salik na maaaring magdulot ng interference para sa integridad ng signal.
3) Pagruruta gamit ang kontrol sa impedance
Para sa ilang mga signal na humigit-kumulang 40-120 ohms, kailangan nila ng impedance matching. Ang characteristic impedance matching ay ipinapakita ng mga antenna at maraming differential pairs.
Kailangang maunawaan ng mga taga-disenyo kung paano kalkulahin ang lapad ng routing at ang kinakailangang stack-up ng halaga ng impedance. Kung hindi tama ang halaga ng impedance, maaari itong magkaroon ng malubhang epekto sa signal, na maaaring humantong sa pagkasira ng data.
4) Mga bakas na may pagtutugma ng haba
Maraming linya sa high-speed memory bus at interface bus. Ang mga linyang ito ay maaaring gumana sa napakataas na frequency, kaya ang signal ay dapat na sabay-sabay na maipadala mula sa nagpadala patungo sa tagatanggap. Bukod pa rito, nangangailangan ito ng isang tampok na tinatawag na length matching. Samakatuwid, ang mga pinakakaraniwang pamantayan ay tumutukoy sa mga halaga ng tolerance na kailangang itugma sa haba.
5) Bawasan ang lawak ng kasalukuyang return circuit
Kailangang sundin ng mga high-speed PCB designer ang mga pangunahing tuntunin, tulad ng pagdidisenyo ng isang tuluy-tuloy na ground layer at pagbabawas ng lawak ng kasalukuyang return circuit sa pamamagitan ng pag-optimize sa kasalukuyang return path ng routing, pati na rin ang paglalagay ng maraming stitched vias.
Ano ang ilang pinakamahuhusay na kagawian para sa paggawa ng mga high-speed PCB?
Pinagkadalubhasaan ang mga kasanayan sa disenyo ng high-speed PCB, na nagsisiguro ng integridad ng signal.
Ang mga materyales ng mga high-speed PCB ay wastong napili upang matiyak ang pagganap ng pagpapadala ng signal.
Isinasagawa ang kontrol sa produksyon. Ang mga pangunahing punto ng kontrol sa panahon ng produksyon ay ang lapad ng mga circuit, pagitan ng mga layer, mga vias na binalutan ng tanso, ang kapal ng tanso ng mga circuit, ang kapal ng solder mask, atbp.
Magkano ang halaga ng pagmamay-ari pagdating sa mga high-speed PCB?
Ang mga sumusunod na salik ay makakaapekto sa halaga ng mga high-speed PCB.
Materyal (ang materyal ng substrate, ang kapal ng substrate, ang kapal ng tanso)
Mga kagamitan sa paggawa na ginamit
Kahirapan sa produksyon
Mga kinakailangan ng customer
Ang napiling paraan ng pagbabalot
Ang napiling paraan ng paghahatid
Paano Magdisenyo ng High-Speed PCB?
Ang disenyo ng high-speed PCB ay isang medyo kumplikadong proseso na nangangailangan ng buong pagsasaalang-alang sa mga signal, impedance, mga linya ng transmisyon, at marami pang ibang teknikal na elemento. Ang mga sumusunod na teknikal na punto ay maaaring magbigay ng ilang sanggunian.
Gumamit ng multi-layers para sa routing nang makatwiran.
Mas maikli ang dugtong sa pagitan ng mga pin ng mga high-speed circuit device, mas mabuti.
Magpatupad ng mga ground surround para sa mga partikular na mahahalagang linya ng signal o mga lokal na yunit.
Ang high-frequency signal line na nakalagay sa surface layer ay madaling makagawa ng mas malaking electromagnetic radiation. Ang high-frequency signal line ay dapat ilagay sa pagitan ng power layer at ng ground layer. Ang radiation na mabubuo ay magiging mas kaunti dahil sa pagsipsip ng mga electromagnetic wave ng power layer at ng bottom layer.
Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng isang high-speed PCB at isang karaniwang PCB?
Para sa isang karaniwang PCB, ang mga tao ay pangunahing nag-aalala tungkol sa short circuit, insulation, at iba pang mga isyu ng metal wire. Gayunpaman, sa paghahangad ng mataas na pagganap ng mga produktong elektroniko, ang dalas ng pagpapadala ng signal ay kailangang dagdagan at ang mga tao ay mas nag-aalala tungkol sa disenyo ng integridad ng signal ng high-speed PCB.
Mayroon bang anumang mga espesyal na konsiderasyon kapag humahawak ng mga high-speed PCB?
Ang mga espesyal na konsiderasyon ay nakasalalay sa disenyo at produksyon ng high-speed PCB kapag humahawak ng mga high-speed PCB.
Dapat na tumugma ang haba ng differential routing.
Hindi dapat tumawid ang ruta sa mga hindi kumpletong ground plane.
Huwag maglagay ng mga test point sa anumang differential high-speed signal lines.
Huwag iruta ang mga high-speed signal lines malapit o sa ilalim ng mga crystal, oscillator, switching power supply, mounting hole, magnetic device, o periodic signal chips.
Subukang iruta ang mga high-speed signal lines sa itaas at ibabang mga layer gamit ang isang full reference ground layer. Hindi inirerekomenda na iruta ang mga linya sa inner plane.
Panatilihin ang distansya mula sa high-speed signal hanggang sa gilid ng reference ground layer nang higit sa 90mil.
Bigyang-pansin ang paghawak ng mga kable ng socket at connector.
Ang lapad, espasyo, at istruktura ng layup ng tanso ay dapat na tumpak na kontrolado upang matugunan ang halaga ng tight impedance.
Karaniwang kinakailangan ang mga TDR impedance test kapag tapos na ang mga high-speed PCB.
Dapat piliin ang mga tamang uri ng materyal upang matugunan ang ninanais na mga tungkulin.
Kailangan ang patag na ibabaw para sa mga high-speed PCB, at lagi naming ipinapayo ang ENIG para sa ENEPIG surface treatment.
Ano ang pinakamataas na rate ng paglilipat ng data na makakamit sa isang high-speed PCB?
Ang teoretikal na pinakamataas na rate ng paglilipat ng data na makakamit sa isang high-speed PCB ay 10.0GP (Gigabits kada segundo), ngunit ito ay patuloy na bumubuti.
Mayroon bang anumang mga espesyal na kagamitan o proseso na kinakailangan kapag nagdidisenyo ng isang high-speed PCB?
May mga kinakailangang software tool para sa disenyo ng PCB at mga EDA simulation tool na ginagamit sa pagdidisenyo ng isang high-speed PCB tulad ng Cadence, Mentor, PADS, Altium, HyperLynx, HFSS, ADS, atbp.
Mahalagang tandaan na ang isang software tool ay maaaring angkop para sa isang proyekto sa PCB, habang ang isa pang software tool ay maaaring mas mainam gamitin para sa iba pang mga uri ng proyekto. Samakatuwid, napakahalagang mahanap ang tamang PCB design software tool.
Ano ang mga pangunahing detalye at mga supplier ng high-speed PCB material?
Ang mga high-speed na materyales ay maaaring FR4, ceramic, PTFE o PTFE reinforced na materyal na may 1 Ghz hanggang 100 Ghz. Mayroong ilang mga sikat na supplier ng mga high-speed na materyales sa PCB tulad ng: Rogers, ISOLA, Ventec, ITEQ, TUC, SHENGYI, Panasonic, Taconic, atbp.
Ano ang mga karaniwang pagkakamali sa pagpili ng mga materyales ng PCB para sa mga sistema ng radar?
Kabilang sa mga karaniwang pagkakamali sa pagpili ng materyal ng PCB para sa mga sistema ng radar ang pag-asa lamang sa iisang materyal (halimbawa, paggamit ng FR-4 para sa mga aplikasyon na may mataas na dalas), hindi pagpansin sa mga pangangailangan sa pamamahala ng thermal, at hindi pagpansin sa pagiging kumplikado ng paggawa ng mga advanced na materyales.