PCB de alta velocidade é um tipo especial de placa de circuito que pode gerenciar bilhões de operações em apenas um segundo. Essas PCBs atingem essa velocidade usando muitos microprocessadores e outros componentes robustos. Portanto, qualquer falha em PCB de alta frequência A placa pode criar um problema significativo. Além disso, pode interromper diversas operações.
Características da placa PCB de alta velocidade
- Em primeiro lugar, a adesão do PTH ao cobre não é alta devido à placa especial. É muito importante tornar a superfície rugosa e, por meio do uso de equipamento de processamento de plasma, aumentar a adesão do cobre do furo do PTH e da tinta resistente à solda.
- Em segundo lugar, seu controle relativo de largura de linha é muito rigoroso. O requisito para controle de impedância é geralmente mais preciso e também tem uma tolerância geral de até 2%.
- Além disso, pode ser tornado áspero com água de microcondicionamento. Portanto, não pode ser usado antes da soldagem por resistência, caso contrário, a adesão será inferior.
- Igualmente importante, a maioria das chapas é feita de PTFE. É vital usar corretamente fresas especiais, pois fresas comuns produzem muitas rebarbas.
- E possui alta frequência eletromagnética, o que a torna uma placa de circuito especial. Se for acima de 1 GHz, pode ser definida como uma placa de circuito impresso de alta frequência.
Principais aplicações de placas de circuito de alta velocidade
Você pode encontrar placas de circuito impresso de alta velocidade em todos os lugares. Desde dispositivos eletrônicos até dispositivos portáteis. O dispositivo que você está usando para ler este artigo utiliza um design de PCB de alta velocidade.
PCB de alta frequência tem vários usos, alguns dos quais incluem;
- Receptor GPS
- Celulares
- ZigBee
- Controle remoto RF para melhor transmissão de sinal
- Equipamento de teste de alta velocidade
- Sistemas de radar terrestres e aerotransportados
- Micro Ondas
- Frequência de rádio
Análise de integridade de sinal para PCB de alta velocidade
A integridade do sinal é a qualidade do sinal transmitido. Os fabricantes enviam esse sinal por um caminho específico, que pode ser um fio ou um dispositivo óptico. Portanto, a integridade do sinal significa atingir uma voltagem específica de acordo com suas necessidades.
Diferentes fatores de influência para a integridade do sinal
Existem dois fatores principais que podem afetar a integridade dos sinais. O primeiro é a velocidade de transmissão do sinal. O segundo é o comprimento do meio de transmissão. Além disso, o material de PCB de alta velocidade também pode afetar a integridade do sinal. Esses fatores causam um atraso na transmissão. E a integridade do sinal será afetada como resultado de um grande atraso. Portanto, isso pode afetar o desempenho das placas de circuito.
Reflexão e solução
Devido ao descasamento de impedância, ocorre uma absorção incompleta da energia do sinal transmitido. Por exemplo, uma mudança repentina de ângulo pode causar esse problema. Além disso, a conexão incorreta do fio também pode levar à reflexão. Esse problema ocorre principalmente em placas de circuito do tipo through-hole.
Quando a impedância da carga diminui em comparação com a impedância da fonte, a tensão refletida se torna negativa. Como resultado, a tensão reversa se torna positiva. Isso também afeta a reflexão. Portanto, se você deseja minimizar esse efeito, precisa reduzir os reflexos. Adequando a impedância do caminho de transmissão à impedância da carga e da fonte do sinal.
Fundamentos de integridade de sinal e energia
A integridade do sinal e da potência são os principais fatores que causam falhas em produtos eletrônicos. Portanto, é fundamental que os engenheiros sejam cautelosos ao considerar as características analógicas dos circuitos, pois diferentes fenômenos físicos podem aumentar a incerteza de tempo dos sinais.
Tudo o que você precisa para implementar cuidadosamente os caminhos do PCB. Certifique-se de que os sinais cheguem da origem ao destino em um período definido.
Diretrizes de roteamento de PCB de alta velocidade
Como sabemos, o layout de PCB de alta velocidade tem como foco a integridade do sinal. Portanto, você pode alcançar a integridade de sinal desejada seguindo alguns padrões exclusivos. Esses padrões são basicamente diretrizes de roteamento. Todos os projetistas de PCB de alta frequência têm algumas técnicas básicas de roteamento em mente.
Importância do Stack up para a integridade da energia
O empilhamento desempenha um papel fundamental na integridade da energia, bem como na integridade do sinal. À medida que a largura de banda do sinal aumenta, você precisa gerenciar a impedância das interconexões. Certifique-se sempre de que as interconexões sejam terminadas. Além disso, você precisa dimensionar seu traço para minimizar o zumbido. Para isso, você precisa manter a impedância constante.
Correspondência de comprimento e roteamento de pares
Ruído é outro grande problema que afeta severamente a integridade do sinal. Portanto, certifique-se de ter acoplamento suficiente entre os diferentes pares. Tudo o que você precisa é estender a região acoplada ao receptor o máximo possível. Por outro lado, deve haver o mesmo comprimento de região desacoplada e driver na interconexão. Isso é muito útil para suprimir o ruído no receptor.
Importância de escolher o material de substrato correto para PCB
Você pode melhorar o tempo de subida escolhendo o material de substrato correto. Este material deve ter dispersão plana e conter menor tangente de perdas. A dispersão é crucial aqui, pois é muito útil para alterar a constante de propagação e a impedância ao longo da interconexão. Além disso, ela também propaga os pulsos eletromagnéticos.
Materiais de PCB de alta velocidade
- Rogers 4350B HF
- Rogers RO3001
- Rogers RO3003
- Taconic RF – 35 Cerâmica
- TLX Tacônico
- ISOLA IS620E – Fibra de vidro
- ARLON 85N
| Material para placas de alta frequência | Rogers RO3003 |
| T | - |
| CTE-z | 25 |
| Er | 3.0 |
| Força elétrica | - |
| resistividade superficial | 1 × 10 ^ 7 |
| A condutividade térmica | 0.50 |
| Perda Dk Tangente | 0.0013 |
| Valor Td | 500° |
| Casca-grossa | 2.2 |
| Materiais para placas de alta frequência | Rogers RO3006 |
| Tg | - |
| CTE-z | 24 |
| Er | 6.2 |
| Força elétrica | - |
| resistividade superficial | 1 × 10 ^ 5 |
| A condutividade térmica | 0.79 |
| Perda Dk Tangente | 0.0020 |
| Valor Td | 500° |
| Casca-grossa | 1.2 |
| Material para placas de alta frequência | ARLON 85N |
| Tg | 250° |
| CTE-z | 55 |
| Er | 4.2 * |
| Força elétrica | 57 |
| resistividade superficial | 1.6 × 10 ^ 9 |
| A condutividade térmica | 0.20 |
| Perda Dk Tangente | 0.0100° |
| Valor Td | 387° |
| Casca-grossa | 1.2 |
| Materiais das placas de alta frequência | Rogers RO3001 |
| Tg | 160° |
| CTE-z | - |
| Er | 2.3 |
| Força elétrica | 98 |
| resistividade superficial | 1 × 10 ^ 9 |
| A condutividade térmica | 0.22 |
| Perda Dk Tangente | 0.0030 |
| Valor Td | - |
| Casca-grossa | 2.1 |
| Material para placas de alta frequência | ISOLA IS620 E-fiber vidro |
| Tg | 220° |
| CTE-z | 55 |
| Er | 4.5 * |
| Força elétrica | - |
| resistividade superficial | 2.8 × 10 ^ 6 |
| A condutividade térmica | - |
| Perda Dk Tangente | 0.0080 |
| Valor Td | - |
| Casca-grossa | 1.2 |
| Materiais para placas de alta frequência | Cerâmica Tacônica RF-35 |
| Tg | 315° |
| CTE-z | 64 |
| Er | 3.5 ** |
| Força elétrica | - |
| resistividade superficial | 1.5 × 10 ^ 8 |
| A condutividade térmica | 0.24 |
| Perda Dk Tangente | 0.0018 ** |
| Valor Td | - |
| Casca-grossa | 1.8 |
| Material para placas de alta frequência | TLX Tacônico |
| Tg | - |
| CTE-z | 135 |
| Er | 2.5 |
| Força elétrica | - |
| resistividade superficial | 1 × 10 ^ 7 |
| A condutividade térmica | 0.19 |
| Perda Dk Tangente | 0.0019 |
| Valor Td | - |
| Casca-grossa | 2.1 |
Considerações finais
Placas de circuito impresso de alta velocidade são a necessidade dos dispositivos mais eficientes. Todos querem dispositivos rápidos. A velocidade de qualquer dispositivo depende de sua placa de circuito, e placas de circuito impresso de alta frequência dependem da integridade do sinal e da energia. Para atingir a velocidade máxima, você precisa de placas de alta velocidade. E é essencial que todos os fabricantes de PCB de alta frequência controlem a qualidade rigorosamente para atender às necessidades de seus clientes. Se você procura um fabricante que possa garantir placas de circuito impresso de alta qualidade, entre em contato conosco agora mesmo!
