Il PCB ad alta velocità è un tipo speciale di circuito stampato in grado di gestire miliardi di operazioni in un solo secondo. Questi PCB raggiungono questa velocità utilizzando numerosi microprocessori e altri componenti robusti. Pertanto, qualsiasi difetto in PCB ad alta frequenza La scheda può creare un problema significativo. Inoltre, può bloccare diverse operazioni.
Caratteristiche della scheda PCB ad alta velocità
- Innanzitutto, l'adesione del PTH al rame non è elevata a causa della piastra speciale. È molto importante irruvidire la superficie e utilizzare apparecchiature di lavorazione al plasma per aumentare l'adesione del rame con fori PTH e dell'inchiostro di saldatura.
- In secondo luogo, il controllo della larghezza di linea relativa è molto rigoroso. Il requisito per il controllo dell'impedenza è solitamente più lineare e presenta una tolleranza generale fino al 2%.
- Inoltre, può essere irruvidito con acqua per microincisione. Pertanto, non può essere utilizzato prima della saldatura a resistenza, altrimenti l'adesione sarebbe inferiore.
- Altrettanto importante, la maggior parte delle piastre è realizzata in PTFE. È fondamentale utilizzare correttamente le frese speciali, perché le frese comuni producono molte sbavature.
- Inoltre, ha un'alta frequenza elettromagnetica, che lo rende un circuito stampato speciale. Se è superiore a 1 GHz, allora può essere definito un circuito stampato ad alta frequenza.
Principali applicazioni dei circuiti stampati ad alta velocità
I circuiti stampati ad alta velocità sono disponibili ovunque. Dai dispositivi elettronici ai dispositivi portatili. Il dispositivo che stai utilizzando per leggere questo articolo utilizza un design PCB ad alta velocità.
I PCB ad alta frequenza hanno vari utilizzi, alcuni dei quali includono:
- Ricevitore GPS
- Telefono cellulare
- ZigBee
- Telecomando RF per una migliore trasmissione del segnale
- Apparecchiature di prova ad alta velocità
- Sistemi radar terrestri e aerei
- Microonde
- Frequenza radio
Analisi dell'integrità del segnale per PCB ad alta velocità
L'integrità del segnale è la qualità del segnale trasmesso. I produttori inviano questo segnale su un percorso specifico, che può essere un filo o un dispositivo ottico. Quindi, l'integrità del segnale consiste nel raggiungere una tensione specifica in base alle proprie esigenze.
Diversi fattori che influenzano l'integrità del segnale
Ci sono due fattori principali che possono influenzare l'integrità dei segnali. Il primo è la velocità di trasmissione del segnale. Il secondo è la lunghezza del mezzo trasmissivo. Inoltre, anche l'alta velocità del materiale del PCB può influire sull'integrità del segnale. Questi fattori causano un ritardo di trasmissione. E l'integrità del segnale sarà compromessa a causa di un ritardo elevato. Quindi, può influire sulle prestazioni dei circuiti stampati.
Riflessione e soluzione
A causa del disadattamento dell'impedenza, si verifica un assorbimento incompleto dell'energia del segnale trasmesso. Ad esempio, un improvviso cambio di angolo può causare questo problema. Inoltre, anche un collegamento errato del filo può causare riflessioni. Questo problema si verifica principalmente nei circuiti stampati a foro passante.
Quando l'impedenza di carico diminuisce rispetto all'impedenza di sorgente, la tensione riflessa diventa negativa. Di conseguenza, la tensione inversa diventa positiva. Influisce anche sulla riflessione. Pertanto, per minimizzare questo effetto, è necessario ridurre i riflessi. Adattare l'impedenza del percorso di trasmissione all'impedenza di carico e a quella di sorgente del segnale.
Fondamenti di integrità del segnale e della potenza
L'integrità del segnale e dell'alimentazione sono i principali fattori che causano guasti ai prodotti elettronici. Pertanto, è fondamentale che gli ingegneri prestino attenzione alle caratteristiche analogiche dei circuiti, poiché diversi fenomeni fisici possono aumentare l'incertezza temporale dei segnali.
Tutto ciò che serve per implementare con cura i percorsi dei PCB. Assicuratevi che i segnali raggiungano la sorgente e la destinazione in un intervallo di tempo definito.
Linee guida per il routing PCB ad alta velocità
Come sappiamo, il layout di PCB ad alta velocità è incentrato sull'integrità del segnale. Pertanto, è possibile ottenere l'integrità del segnale desiderata seguendo alcuni schemi specifici. Questi schemi sono fondamentalmente linee guida per il routing. Tutti i progettisti di PCB ad alta frequenza hanno in mente alcune tecniche di routing di base.
Importanza dello stack up per l'integrità dell'alimentazione
L'impilamento gioca un ruolo chiave nell'integrità dell'alimentazione e del segnale. Quando la larghezza di banda del segnale aumenta, è necessario gestire l'impedenza delle interconnessioni. Assicurarsi sempre che le interconnessioni siano dotate di terminazione. Inoltre, è necessario dimensionare la traccia per ridurre al minimo le oscillazioni. Per raggiungere questo obiettivo, è necessario mantenere costante l'impedenza.
Corrispondenza di lunghezza e routing delle coppie
Il rumore è un altro problema importante che ha un impatto significativo sull'integrità del segnale. Pertanto, assicuratevi di avere un accoppiamento sufficiente tra le diverse coppie. Tutto ciò che serve è estendere il più possibile la regione accoppiata al ricevitore. D'altra parte, la regione non accoppiata e il driver dovrebbero avere la stessa lunghezza nell'interconnessione. Questo è molto utile per sopprimere il rumore al ricevitore.
Importanza di scegliere il giusto materiale di substrato per PCB
È possibile migliorare il tempo di salita scegliendo il materiale del substrato corretto. Questo materiale dovrebbe avere una dispersione piatta e una tangente di perdita inferiore. La dispersione è fondamentale in questo caso, perché è molto utile per modificare la costante di propagazione e l'impedenza lungo l'interconnessione. Inoltre, propaga anche gli impulsi elettromagnetici.
Materiali PCB ad alta velocità
- Rogers 4350BHF
- Roger RO3001
- Roger RO3003
- Taconic RF – 35 Ceramic
- Taconico TLX
- ISOLA IS620E – Fibra di vetro
- ARLON 85N
| Materiale per schede ad alta frequenza | Roger RO3003 |
| T | - |
| CTE-z | 25 |
| Er | 3.0 |
| Forza elettrica | - |
| resistività superficiale | 1×10^7 |
| Conduttività termica | 0.50 |
| Perdita Dk Tangente | 0.0013 |
| Valore Td | 500° |
| Peel Forza | 2.2 |
| Materiali per schede ad alta frequenza | Roger RO3006 |
| Tg | - |
| CTE-z | 24 |
| Er | 6.2 |
| Forza elettrica | - |
| resistività superficiale | 1×10^5 |
| Conduttività termica | 0.79 |
| Perdita Dk Tangente | 0.0020 |
| Valore Td | 500° |
| Resistenza alla buccia | 1.2 |
| Materiale per schede ad alta frequenza | ARLON 85N |
| Tg | 250° |
| CTE-z | 55 |
| Er | 4.2 |
| Forza elettrica | 57 |
| resistività superficiale | 1.6×10^9 |
| Conduttività termica | 0.20 |
| Perdita Dk Tangente | 0.0100° |
| Valore Td | 387° |
| Resistenza alla buccia | 1.2 |
| Materiali delle schede ad alta frequenza | Roger RO3001 |
| Tg | 160° |
| CTE-z | - |
| Er | 2.3 |
| Forza elettrica | 98 |
| resistività superficiale | 1×10^9 |
| Conduttività termica | 0.22 |
| Perdita Dk Tangente | 0.0030 |
| Valore Td | - |
| Resistenza alla buccia | 2.1 |
| Materiale per schede ad alta frequenza | ISOLA IS620 E-fibra di vetro |
| Tg | 220° |
| CTE-z | 55 |
| Er | 4.5 |
| Forza elettrica | - |
| resistività superficiale | 2.8×10^6 |
| Conduttività termica | - |
| Perdita Dk Tangente | 0.0080 |
| Valore Td | - |
| Resistenza alla buccia | 1.2 |
| Materiali per schede ad alta frequenza | Taconic RF-35 Ceramica |
| Tg | 315° |
| CTE-z | 64 |
| Er | 3.5 ** |
| Forza elettrica | - |
| resistività superficiale | 1.5×10^8 |
| Conduttività termica | 0.24 |
| Perdita Dk Tangente | 0.0018 ** |
| Valore Td | - |
| Resistenza alla buccia | 1.8 |
| Materiale per schede ad alta frequenza | Taconico TLX |
| Tg | - |
| CTE-z | 135 |
| Er | 2.5 |
| Forza elettrica | - |
| resistività superficiale | 1×10^7 |
| Conduttività termica | 0.19 |
| Perdita Dk Tangente | 0.0019 |
| Valore Td | - |
| Resistenza alla buccia | 2.1 |
Parole finali
I circuiti stampati ad alta velocità sono la necessità dei dispositivi più efficienti. Tutti desiderano dispositivi veloci. La velocità di qualsiasi dispositivo dipende dal suo circuito stampato e i PCB ad alta frequenza dipendono dall'integrità del segnale e dell'alimentazione. Per raggiungere la massima velocità, sono necessarie schede ad alta velocità. Ed è essenziale per tutti i produttori di PCB ad alta frequenza controllare rigorosamente la qualità per soddisfare le esigenze dei propri clienti. Se stai cercando un produttore che possa garantirti schede PCB di alta qualità, contattaci subito!
