高速PCBの信号と電力の整合性の基礎

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高速PCBの信号と電力の整合性の基礎

高速PCBは、数十億の操作を1秒で管理できる特殊なタイプの回路基板です。. これらのPCBは、多くのマイクロプロセッサやその他の堅牢なコンポーネントを使用してこの速度を実現します. そう, の欠陥 高周波PCB ボードは重大な問題を引き起こす可能性があります. さらに, さまざまな操作を停止できます.

高速PCBボードの特徴

  • まず第一に, 特殊プレートの結果、銅へのPTH接着性は高くありません。. PTHホール銅とソルダーレジストインクの密着性を高めるために、表面を粗くし、プラズマ処理装置を使用することが非常に重要です。.
  • 第二に, 相対的な線幅制御が非常に厳密になっています. インピーダンス制御の要件は通常、より単純です, また、最大公差があります 2 パーセント.
  • また, マイクロエッチング水を使用して粗くすることができます. したがって、抵抗溶接の前に使用することはできません。そうしないと、接着力が低下します。.
  • 等しく重要である, ほとんどのプレートはPTFE素材を使用して作られています. 通常のフライスはバリが多いため、特殊なフライスを正しく使用することが重要です。.
  • そして, 電磁周波数が高い, それはそれを特別な回路基板にします. 1GHz以上の場合, それからそれは高周波プリント回路基板として定義することができます.

高速回路基板の主な用途

あなたはどこでも高速プリント回路基板を見つけることができます. それは電子機器からあなたのハンドヘルド機器にまで及びます. この記事を読むために使用しているデバイスは、高速PCB設計を使用しています.

高周波PCBにはさまざまな用途があります, そのうちのいくつかは含まれています;

  1. GPS受信機
  2. 携帯電話
  3. ZigBee
  4. より良い信号伝送のためのRFリモートコントロール
  5. 高速試験装置
  6. 地上ベースおよび空中ベースのレーダーシステム
  7. 電子レンジ
  8. 無線周波数

高速PCBのシグナルインテグリティ分析

シグナルインテグリティは送信信号の品質です. メーカーは、この信号を特定のパス(ワイヤーまたは光学デバイス)で送信します. したがって、シグナルインテグリティは、ニーズに応じて特定の電圧を達成することです。.

シグナルインテグリティに影響を与えるさまざまな要因

信号の整合性に影響を与える可能性のある2つの主要な要因があります. 1つ目は信号の送信速度です. そしてもう1つは伝送媒体の長さです. さらに, 高速PCB材料もシグナルインテグリティに影響を与える可能性があります. これらの要因により、伝送遅延が発生します. そして、大きな遅延の結果としてシグナルインテグリティが影響を受けます. そう, 回路基板の性能に影響を与える可能性があります.

反射と解決策

インピーダンスの不一致による, 送信された信号エネルギーの不完全な吸収が発生します. 例えば, コーナーの突然の変更は、この問題を引き起こす可能性があります. さらに, ワイヤーの誤った接続も反射につながる可能性があります. この問題は主にスルーホール回路基板で発生します.

ソースインピーダンスと比較して負荷インピーダンスが小さくなる場合, 反射電圧が負になります. 結果として, 逆電圧が正になります. 反射にも影響します. そう, この影響を最小限に抑えたい場合, あなたは反射神経を減らす必要があります. 伝送経路のインピーダンスを信号の負荷インピーダンスとソースインピーダンスの両方に整合させる.

信号と電力の完全性の基礎

信号と電力の完全性は、電子製品の故障の原因となる主な要因です. したがって、さまざまな物理現象が信号のタイミングの不確実性を高める可能性があるため、回路のアナログ特性を考慮する際にエンジニアが注意することが非常に重要です。.

PCBパスを注意深く実装するために必要なすべて. 信号が定義された期間内に送信元から宛先に到達する必要があることを確認してください.

高速PCBルーティングガイドライン

高速PCBレイアウトはシグナルインテグリティがすべてであることを私たちは知っています. そう, いくつかの独自のパターンに従うことで、望ましいシグナルインテグリティを実現できます。. これらのパターンは基本的にルーティングガイドラインです. すべての高周波PCB設計者は、いくつかの基本的なルーティング技術を念頭に置いています.

電力の整合性のためのスタックアップの重要性

スタックアップは、パワーインテグリティとシグナルインテグリティにおいて重要な役割を果たします. 信号帯域幅が増加したとき, 相互接続のインピーダンスを管理する必要があります. 相互接続が終了することを常に確認してください. さらに, リンギングを最小限に抑えるには、トレースのサイズを大きくする必要があります. これを達成するために, インピーダンスを一定に保つ必要があります.

長さのマッチングとペアルーティング

ノイズは、シグナルインテグリティに深刻な影響を与えるもう1つの大きな問題です。. そう, 異なるペアと一緒に十分なカップリングがあることを確認してください. 結合領域をレシーバーまで可能な限り拡張するために必要なすべて. 一方, 相互接続には、同じ長さの非結合領域とドライバーが必要です. これは、受信機でのノイズを抑制するのに非常に役立ちます.

PCBに適切な基板材料を選択することの重要性

適切な基板材料を選択することにより、立ち上がり時間を改善できます. この材料は平坦な分散を持ち、より低い損失正接を含む必要があります. ここでは分散が重要です. 相互接続に沿って伝搬定数とインピーダンスを変更するのに非常に役立つため. 加えて, また、電磁パルスを伝播します.

高速PCB材料

  • ロジャース4350BHF
  • ロジャーズRO3001
  • ロジャースRO3003
  • タコニックRF– 35 セラミック
  • タコニックTLX
  • ISOLA IS620E –グラスファイバー
  • アーロン85N
高周波ボードの素材 ロジャースRO3003
T
CTE-z 25
です 3.0
絶縁耐力
表面抵抗率 1×10 ^ 7
熱伝導率 0.50
誘電損失タンジェント 0.0013
Td値 500°°
剥離強度 2.2

 

高周波ボードの材料 ロジャーズRO3006
Tg
CTE-z 24
です 6.2
絶縁耐力
表面抵抗率 1×10 ^ 5
熱伝導率 0.79
誘電損失タンジェント 0.0020
Td値 500°°
剥離強度 1.2

 

高周波ボードの素材 アーロン85N
Tg 250°°
CTE-z 55
です 4.2*
絶縁耐力 57
表面抵抗率 1.6×10 ^ 9
熱伝導率 0.20
誘電損失タンジェント 0.0100°°
Td値 387°°
剥離強度 1.2

 

高周波ボードの素材 ロジャーズRO3001
Tg 160°°
CTE-z
です 2.3
絶縁耐力 98
表面抵抗率 1×10 ^ 9
熱伝導率 0.22
誘電損失タンジェント 0.0030
Td値
剥離強度 2.1

 

高周波ボードの素材 ISOLA IS620Eファイバーグラス
Tg 220°°
CTE-z 55
です 4.5*
絶縁耐力
表面抵抗率 2.8×10 ^ 6
熱伝導率
誘電損失タンジェント 0.0080
Td値
剥離強度 1.2

 

高周波ボードの材料 タコニックRF-35セラミック
Tg 315°°
CTE-z 64
です 3.5**
絶縁耐力
表面抵抗率 1.5×10^ 8
熱伝導率 0.24
誘電損失タンジェント 0.0018**
Td値
剥離強度 1.8

 

高周波ボードの素材 タコニックTLX
Tg
CTE-z 135
です 2.5
絶縁耐力
表面抵抗率 1×10 ^ 7
熱伝導率 0.19
誘電損失タンジェント 0.0019
Td値
剥離強度 2.1

最後の言葉

高速プリント回路基板は、最も効率的なデバイスの必要性です. 誰もが高速デバイスを望んでいます. デバイスの速度は回路基板に依存し、高周波PCB基板は信号と電力の完全性に依存します. 最高速度を達成するには, 高速ボードが必要です. また、すべての高周波PCBメーカーは、クライアントのニーズを満たすために品質を厳密に管理することが不可欠です。. 高品質のPCBボードを保証できるメーカーをお探しの場合, その後、今すぐお問い合わせください!

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