마이크로파 PCB

16 마이크로웨이브 PCB 설계 단계

프린트 배선판 고속 칩과 마이크로파 PCB 구조는 기존의 것과 크게 다른 수많은 매개변수를 가지고 있습니다., 단단하고 유연한 인쇄 회로 기판. 이러한 차이점은 IPC-6018B에 설명되어 있습니다., 무선 주파수에 대한 자격 및 성능 사양 (마이크로파) 프린트 배선판. “고주파” IPC 회로 기판의 세 가지 기본 분류 중 하나입니다. (다른 두 분류는 “NS용감한” 과 “유연한” 회로 보드).

마이크로파 PCB 설계

특별 요구 사항

이 주파수 범위의 특성에 대해 아무것도 모르는 사람은 먼저 이 장에 대해 고개를 저을 것입니다.. 뿐만 아니라 – 발생하는 손실 때문에 – 저주파 이외의 다른 회로 기판 재료를 사용해야 함 (테플론이나 세라믹을 기반으로 하는 경우가 많습니다., 뿐만 아니라 새로운, 특별히 개발된 유기 재료. 마이크로파 PCB의 구성 요소가 다르게 보입니다. (현재 최적의 크기는 SMD 칩 구성 요소를 사용하는 것입니다. 0603 또는 더 나은 0402, 어디 “0402” 1mm x 0.5mm의 크기를 의미합니다) 그리고 새로운 것들이 지속적으로 추가되고 있습니다. 게다가, 완전히 다른 “배선 기술” 회로가 제대로 작동하려면 인쇄 회로 기판에 사용해야 합니다..

Target에서 제공하는 "대량 채우기 옵션" (그리고 이를 위해 전파) 이러한 회로에서는 새로운 문제가 시작되기 전에 수백 메가헤르츠까지만 충분하며 아래에 설명된 방법을 최종적으로 변경해야 합니다..

파도 저항을 위한 간단한 LC 저역 통과

파동 저항 Z =에 대한 간단한 LC 저역 통과를 살펴보겠습니다. 50 의 차단 주파수 100 MHz. 마이크로파 PCB 값 자체의 구성 요소는 최신 필터 프로그램 중 하나에 필터 매개변수를 입력한 후 얻습니다.. 모든 구성 요소는 SMD 버전에서만 사용할 수 있습니다. (여기: 1206 커패시터의 경우, 코일, 반면에, 같이 “2220” 차폐 하우징을 위한 추가 접지 연결 포함).

그 모든 것이 여전히 가능하고 아주 정상적인 것처럼 보입니다.. 더 재미있어지는 것은 인쇄 회로 기판뿐입니다.:

회로 기판의 밑면에는 연속 접지면이 제공됩니다. (= 접지) 접지해야 하는 모든 것은 가능한 한 많은 도금된 관통 구멍이 있는 상단에 자체 "접지 패드"가 있습니다..

시리즈에서, 도금된 관통 구멍 자체는, 물론이야, 로 설계된 “실제 도금 관통 구멍”. 직경이 은도금된 중공 리벳의 사용 0.8 mm (= 까지 테스트 10 GHz) 첫 번째 테스트 보드와 매우 잘 작동합니다..

입력 및 출력 연결은 올바른 파동 임피던스 Z 및 해당하는 올바른 너비의 마이크로스트립 라인을 통해서만 이루어질 수 있습니다. (물론 도체 재료에 따라 다릅니다., 판두께와 – 안타깝게도 – 또한 작동 주파수에 약간.

물론이야, 종종 비뚤어진 값을 갖는 필터 커패시터 사용, 어디서도 이런 이국적인 것을 찾으려 하지 않아. E12 표준 시리즈에서 최대 3개의 SMD 표준 값을 병렬로 연결하여 쉽게 구현. 전체 자체 인덕턴스를 감소시켜 자연 공진을 더 높은 주파수로 이동시킵니다.. 최대 편차 1 … 2% 총 가치의 허용, 이것이 우리가 교체하는 이유입니다 33.2 pF 33 pF와 57.2 pF 56 우리의 예에서 pF.

새로운 요구

PCB CAD 프로그램의 처리 및 속성이 크게 변경됨. 이 마이크로웨이브 PCB 공정에 대한 새로운 요구는 다음과 같습니다.:

ㅏ) autorouter 또는 autoplacer를 사용할 수 없습니다.. 회로 기판에서 각 구성 요소의 위치는 다음 구성 요소에 가장 짧은 연결 케이블을 보장해야 합니다. (케이블이 추가될 때마다 인덕턴스가 추가될 수 있기 때문에). 이는 구성 요소를 문제 없이 최대 정확도로 이동하거나 어떤 각도로든 회전할 수 있어야 함을 의미합니다.. 그리고 모두 손으로.

비) 한편, SMD 부품용 솔더 패드는 가능한 한 작아야 합니다., 회로에 추가 용량을 가져오기 때문에. 이러한 용량은 설계 및 회로 시뮬레이션에서 이미 고려되어야 합니다. …

씨) 매우 자주 새 SMD 솔더 패드 또는 새 하우징을 설계해야 합니다., 필요한 특수 구성 요소에 대한 라이브러리에는 일반적으로 아무것도 없기 때문에. 이것은 비밀 과학이 아니어야 하며 매우 빨리 이루어져야 합니다..

디) "비아" 생성 가능성 (= 관통 도금) 사용할 수 있어야합니다.

이자형) 필요한 접지면은 생성하기 쉽고 비아의 구멍을 자동으로 제거해야 합니다..

에프) 끝에, 도체 트랙은 둥글지 않아야 합니다., 너비와 길이는 100분의 1밀리미터 이내로 조정 가능해야 합니다..

G) 회로 기판의 가장 낮은 수준은 완전히 구리 층으로 제공됩니다, 에 연결되어 있는 “접지” (= 땅) 비아를 통해.

시간) 따라서, 배선은 상단에서만 수행됩니다. (보통: 수준 1). 물론이야, IC 또는 트랜지스터의 하우징이 가장 낮은 수준에서 사용하도록 설계된 경우 올바르게 미러링될 수 있도록 매우 주의해야 합니다..

디자인 예 ( 마이크로파 PCB ): 100 MHz – 저역 통과

이제 위의 저역 통과에 대한 전체 설계 프로세스를 이해하고 싶습니다..

단계 1:
우리는 새로운 프로젝트를 시작합니다 “회로도가 있는 회로 기판” 그리고 적당한 이름을 지어주세요.

단계 2:
회로도로 전환합니다., 도착 “수직 DIN A4 시트” ~로부터 “프레임 라이브러리” (FRAME.BTL3001) 그리고 그것을 화면에. 텍스트 필드에 즉시 레이블을 지정하는 것이 가장 좋습니다., 그렇지 않으면 나중에 잊어 버릴 것입니다.

단계 3:
이제 마이크로파 PCB 다이어그램이 그려집니다.. 커패시터는 다음과 같이 제공됩니다. “C 1206” ~로부터 “C.BTL3001” 도서관, 코일 “엘” ~로부터 “L.BTL3001” 도서관.

입구 및 출구 마커는 다음과 같이 찾을 수 있습니다. “참조” 풀다운 메뉴에서 “기타 구성 요소”. 스크롤 막대의 트랜지스터 기호에 커서를 놓고 마우스 포인터를 약간 오른쪽으로 밀면 찾을 수 있습니다..

거기에서 질량 기호도 얻습니다..

잊지마: 이제 마이크로웨이브 PCB의 각 구성 요소를 먼저 클릭하여 표시합니다.. 그런 다음 “승” 십자선이 깜박일 때까지. 와 “NS” 변경 메뉴로 이동하여 거기에 정확한 구성 요소 값을 입력합니다..

단계 4:
이제 회로 기판이 필요하고 회로 기판 기호를 클릭하여 회로 기판 화면으로 전환합니다.. 거기에서 우리는 먼저 때때로 그려진 프레임을 삭제하여 절대적으로 빈 화면을 얻습니다.. 그런 다음 스크롤 막대에서 IC 기호를 클릭하고 다음을 통해 크기가 30mm x 50mm인 보드를 가져옵니다. “무료 주택” 그리고 도서관 “플래티넨.GHS3001”.

단계 5:
이제 이 보드는 형식을 채우기 위해 확대됩니다.. 그럼 빨리 뒤로 물러나야지 “눈으로 버튼” 화면 격자를 1mm로 짧게 변경하려면. 이렇게 하면 위치에 쉽게 접근할 수 있습니다. 4 장착 구멍, 그들이 앉아야 하는 것처럼 3 보드 가장자리에서 mm.

이 작업이 완료되면, 커서가 보드의 왼쪽 하단 모서리에 가능한 한 정확하게 롤링됩니다.. 키보드 키 “포스1” 즉시 이 코너를 시스템의 상대 영점으로 선언합니다. (좌표 0 | 0) 마우스를 해당 위치로 이동합니다. “3mm | 3mm “. 거기에서 우리는 “점” 키보드에서 연속으로 두 번 (통해 설정) 그런 다음 풀린 연결 와이어를 “탈출하다”.

남은 3 구멍은 같은 방식으로 생성됩니다.. 당신의 위치는:
3mm | 27mm 47mm | 3mm 47mm | 27mm

지금 화면 격자를 0.1mm로 재설정하십시오.!

단계 6:

이제 수평을 배치합니다. “보조선” 마이크로파 PCB 보드를 가로질러. 보드의 가장자리에서 왼쪽과 오른쪽으로 명확하게 이동해야 하며 너비가 보드의 너비와 정확히 같아야 합니다. 50 옴 마이크로스트립 라인. 걱정하지마 … 다음 작업 후에 이 줄이 삭제됩니다.! 이것을하기 위해, 그리기 도구 메뉴를 엽니다., 클릭 “일직선” 그리고 편지에 “영형” (옵션).

이제 선 너비를 다음으로 설정해야 합니다. 1.83 mm, 끝을 반올림하지 않고 레벨을 선택하기 위해 16 (즉. 위에 구리).

또한 더 좁은 수직 보조선을 그립니다. (너비가 약간 작음. 여기: 0.5 mm) 대칭의 수직 축으로. 마지막에 이렇게 생겼어요.

단계 7:

이제 이러한 방식으로 표시된 중앙에 중간 커패시터 C2를 먼저 배치합니다.. 활성화하는 것을 잊지 마십시오. “상단에 SMD 마운트” 선택 시 옵션 “1206” 하우징 후 사용 “디” 부품을 돌리는 키 90 그것을 내려 놓기 전에도.

콘덴서를 내리기 직전에 마이크로파 PCB 기판의 중심이 보이는 모습입니다..

단계 8:

두 코일 모두 SMD 하우징을 선택합니다. 2220 그리고 반대쪽 그림과 같이 정렬합니다.. 하나, 항공사를 미리 보여주세요. (= 레벨 27) 공기 라인이 배선과 올바르게 일치하도록 구성 요소를 돌립니다.. 그리고 옵션이 아닌 “상단에 SMD 채우기 …”
잊다.

단계 9:

이제 두 개의 외부 커패시터를 연결할 차례입니다., 코일 연결 아래에 배치.

단계 10:

이제 두 개를 삭제할 수 있습니다. “보조선” 너비의 케이블 세 개를 잡아 당깁니다. 1.83 mm “마이크로스트립 배선” 왼쪽에서 오른쪽 가장자리로.

먼저 이렇게 …

마이크로파 PCB

그럼 이렇게!

마이크로파 PCB

단계 11:

이제 우리는 각 커패시터에 좋은 필드를 제공합니다. 5 접지 연결을 위한 비아.
기억 나니? 커서를 원하는 위치로 이동한 다음 키를 눌러야 합니다. “점” 키보드에서 연속으로 두 번. 그런 다음 추가 연결 와이어가 절단됩니다. “탈출하다”.

(보어 직경 0.6 mm, 의 아우라 0.3 mm 및 직경 1.5 mm가 선택되었습니다).

단계 12:

그리고 이것은 이미 잘 작동하고 있기 때문에, 코일 차폐 컵을 접지하기 위해 상반부에 두 개의 작은 카펫을 배치합니다..

단계 13:

그리기 도구에서 (= 연필로 된 버튼) 우리는 얻는다 “채워진 직사각형” 그리고 누르다 “영형” 옵션에 대해. 직사각형은 수평이어야 합니다. 16 (= 위에 구리) 접지 연결의 5개 비아를 모두 결합해야 합니다..

다행스럽게도, 비아의 구멍은 프로그램에 의해 자동으로 해제됩니다. – 우리는 그것에 대해 아무것도 할 필요가 없습니다.

단계 14:

당신은 그것을 절대 잊어서는 안됩니다:
상단 구리 면에 적합한 라벨 (수준 16) 이어야 한다, 그렇지 않으면 마이크로파 PCB 제조업체가 무엇이 위 또는 아래인지 알지 못하기 때문에 A를 얻을 수 있습니다. “미러링” 보드가 제공되었을 수 있습니다.
또한 연필로 버튼 뒤에 있는 텍스트 옵션을 찾습니다..

단계 15:

그리고 물건을 둥글게 만들기 위해, 우리는 뒤에 간다 “마술 지팡이가 있는 버튼” 매스 영역 채우기 옵션을 활성화하려면.

우리는 아래쪽을 풀어줍니다 (수준 2 = 아래 구리) 신호를 선택하고 “접지”.

그런 다음 프로그램이 시작됩니다..

이렇게 생겼어요.

마지막 단계:

보드 상단을 인쇄하려면, 우리는 레벨로만 전환합니다 16 (= 위에 구리), 23 (= 개요) 과 24
(= 시추공). 그런 다음 마이크로파 PCB 보드가 어떻게 생겼는지 자세히 살펴볼 수 있습니다..

Microwave PCB의 자격 및 성능 사양

IPC-6012, 경질 인쇄 회로 기판 및 IPC-6013에 대한 자격 및 성능 사양, Flexible PCB에 대한 자격 및 성능 사양.

일반적으로, IPC는 이 세 가지 자격 및 성능 사양을 동시에 업데이트하려고 합니다.. IPC-6018은 1월에 발행되었습니다. 2002 문제 "A".

전자 레인지 PCB 재료

마이크로웨이브 기술 시장은 기존 PCB 기술보다 훨씬 적은 수의 사용자를 보유하고 있습니다.. 소수의 PTFE 공급업체만 있습니다., 마이크론 웨이브 기판에 많이 사용되는 테프론 소재. 많은 기업들과 극명한 대조를 이룬다., FR-4 라미네이트 기반의 와이어 플레이트. 하나, 재료를 사용할 때, "소수"라는 용어는 거대한 전자 산업에서 빠르게 상대적이 됩니다.. 수많은 마이크로파 PCB 보드가 현재 사용 중입니다..

마이크로파 PCB 응용

“이 기술은 오늘날 셀룰러 기지국 및 군용 제품과 같은 많은 상용 애플리케이션에 사용됩니다.,” 마이클 루크가 말했다, IPC-6018 지침을 개발한 IPC D-22 소위원회 위원장.

반도체 칩 속도가 계속 증가함에 따라, 마이크로웨이브 기술은 다른 영역에서도 필요합니다..

마이크로웨이브 PCB 생산 지침

추가 사항은 회로 기판 기판 재료 및 그 위의 도체 트랙과 관련된 수많은 변경 사항을 처리합니다.. 마이크로파 범위의 도체 트랙은 기존 회로 기판에 사용되는 것과 상당히 다른 성능 매개변수를 갖습니다.. 일반 마이크로파 PCB 기판의 많은 트레이스는 강성 및 연성 회로 기판에 대한 IPC 요구 사항에 따라 설계할 수 있습니다.. 고속 마이크로파 신호가 존재하는 영역, 하나, 도체 너비에 완전히 다른 매개변수 값이 적용됩니다., 두께와 간격. 따라서 마이크로웨이브 인쇄 회로 기판을 조달할 때 다른 지침을 사용해야 한다는 데는 의문의 여지가 없습니다..

기질에도 차이가 있다. 기존 인쇄 회로 기판의 FR-4 기판과 달리, 대부분의 마이크로파 PCB는 PTFE를 기반으로 합니다. (테프론). PTFE 라미네이트는 개별 층이 적층될 때 고유한 특성을 갖습니다.. 치수 안정성이 완전히 다릅니다., NS. 시간. 설계자와 제조업체는 회로 기판을 배치하고 매립 구멍이나 막힌 구멍 또는 드릴이 필요한 기타 요소를 배치할 때 이 점을 고려해야 합니다..

이 구멍을 뚫을 때, 로 알려진 수지 잔류물 “수지 번짐” 구멍 벽이 형성될 때 남아 있을 수 있습니다. “IPC-6018B 가이드라인에는 수지 잔류물 제거를 위한 특별한 기준이 포함되어 있습니다. (수지 번짐), 고주파 회로 기판 라미네이트의 특수 특성을 고려한. PTFE 회로 기판의 큰 문제입니다., "라고 페리가 말했다..

조기 A호 완성 이후 2002, 수많은 다른 변경 사항이 발생했습니다. 지침의 개발자는 수동 저항 및 커패시터에 대한 참조 정보를 섹션에 추가했습니다. 3 [요구 사항]. 새 버전은 또한 납땜 에지 브레이크에 대한 요구 사항을 개선했습니다., 패드 중앙에 구멍을 뚫지 않을 때 발생할 수 있는 현상. 열 응력의 주제는 접지 표본 또는 생산 인쇄 회로 기판의 샘플에 대한 열 응력 테스트를 위한 대류 리플로우 프로세스의 진행 상황을 고려하여 수정되었습니다..

 

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