Mae rhyng-gysylltiad system bwrdd cylched yn cynnwys bwrdd sglodion-i-gylched, rhyng-gysylltiad o fewn PCB a rhyng-gysylltu rhwng PCB a dyfeisiau allanol. Mewn dyluniad RF, mae’r nodweddion electromagnetig ar y pwynt rhyng-gysylltiad yn un o’r prif broblemau sy’n wynebu dyluniad peirianneg. Mae’r papur hwn yn cyflwyno technegau amrywiol o’r tri math uchod o ddylunio rhyng-gysylltiad, gan gynnwys dulliau gosod dyfeisiau, ynysu gwifrau a mesurau i leihau anwythiad plwm.

Mae arwyddion bod byrddau cylched printiedig yn cael eu cynllunio yn amlach. Wrth i gyfraddau data barhau i gynyddu, mae’r lled band sy’n ofynnol ar gyfer trosglwyddo data hefyd yn gwthio’r nenfwd amledd signal i 1GHz neu’n uwch. Mae’r dechnoleg signal amledd uchel hon, er ei bod ymhell y tu hwnt i’r dechnoleg tonnau milimedr (30GHz), yn cynnwys technoleg RF a thechnoleg microdon pen isel.

Rhaid i ddulliau dylunio peirianneg RF allu delio â’r effeithiau maes electromagnetig cryfach a gynhyrchir yn nodweddiadol ar amleddau uwch. Gall y meysydd electromagnetig hyn gymell signalau ar linellau signal cyfagos neu linellau PCB, gan achosi crosstalk annymunol (ymyrraeth a chyfanswm sŵn) a niweidio perfformiad system. Mae backloss yn cael ei achosi yn bennaf gan gamgymhariad rhwystriant, sy’n cael yr un effaith ar y signal â sŵn ac ymyrraeth ychwanegyn.

Mae gan golled dychwelyd uchel ddwy effaith negyddol: 1. Bydd y signal a adlewyrchir yn ôl i ffynhonnell y signal yn cynyddu sŵn y system, gan ei gwneud yn anoddach i’r derbynnydd wahaniaethu sŵn o’r signal; 2. 2. Yn y bôn, bydd unrhyw signal a adlewyrchir yn diraddio ansawdd y signal oherwydd bod siâp y signal mewnbwn yn newid.

Er bod systemau digidol yn gallu goddef nam oherwydd eu bod yn delio â signalau 1 a 0 yn unig, mae’r harmonigau a gynhyrchir pan fydd y pwls yn codi ar gyflymder uchel yn achosi i’r signal fod yn wannach ar amleddau uwch. Er y gall cywiro gwallau ymlaen ddileu rhai o’r effeithiau negyddol, defnyddir rhan o led band y system i drosglwyddo data diangen, gan arwain at ddiraddio perfformiad. Datrysiad gwell yw cael effeithiau RF sy’n helpu yn hytrach na thynnu oddi wrth gyfanrwydd signal. Argymhellir bod cyfanswm y golled dychwelyd ar amledd uchaf system ddigidol (pwynt data gwael fel arfer) yn -25dB, sy’n cyfateb i VSWR o 1.1.

Nod dyluniad PCB yw bod yn llai, yn gyflymach ac yn llai costus. Ar gyfer RF PCBS, mae signalau cyflym weithiau’n cyfyngu ar fachu dyluniadau PCB. Ar hyn o bryd, y prif ddull i ddatrys problem traws-siarad yw rheoli daear, bylchau rhwng gwifrau a lleihau inductance plwm. Y prif ddull i leihau’r golled dychwelyd yw paru rhwystriant. Mae’r dull hwn yn cynnwys rheoli deunyddiau inswleiddio yn effeithiol ac ynysu llinellau signal gweithredol a llinellau daear, yn enwedig rhwng cyflwr y llinell signal a’r ddaear.

Oherwydd mai’r rhyng-gysylltiad yw’r cyswllt gwannaf yn y gadwyn gylched, wrth ddylunio RF, priodweddau electromagnetig y pwynt rhyng-gysylltiad yw’r brif broblem sy’n wynebu dyluniad peirianneg, dylid ymchwilio i bob pwynt rhyng-gysylltiad a datrys y problemau presennol. Mae rhyng-gysylltiad bwrdd cylched yn cynnwys cydgysylltiad bwrdd sglodion-i-gylched, rhyng-gysylltiad PCB a rhyng-gysylltiad mewnbwn / allbwn signal rhwng PCB a dyfeisiau allanol.

Cydgysylltiad rhwng sglodion a bwrdd PCB

Mae’r PenTIum IV a’r sglodion cyflym sy’n cynnwys nifer fawr o ryng-gysylltiadau mewnbwn / allbwn eisoes ar gael. O ran y sglodyn ei hun, mae ei berfformiad yn ddibynadwy, ac mae’r gyfradd brosesu wedi gallu cyrraedd 1GHz. Un o agweddau mwyaf cyffrous y symposiwm GHz Interconnect diweddar (www.az.ww. Com) yw bod dulliau o ddelio â chyfaint ac amlder cynyddol I / O yn hysbys iawn. Prif broblem rhyng-gysylltiad rhwng sglodion a PCB yw bod dwysedd y rhyng-gysylltiad yn rhy uchel. Cyflwynwyd datrysiad arloesol sy’n defnyddio trosglwyddydd diwifr lleol y tu mewn i’r sglodyn i drosglwyddo data i fwrdd cylched cyfagos.

P’un a yw’r datrysiad hwn yn gweithio ai peidio, roedd yn amlwg i’r mynychwyr fod technoleg dylunio IC ymhell ar y blaen i dechnoleg dylunio PCB ar gyfer cymwysiadau hf.

Cydgysylltiad PCB

Mae’r technegau a’r dulliau ar gyfer dylunio hf PCB fel a ganlyn:

1. Dylid defnyddio Angle 45 ° ar gyfer cornel y llinell drosglwyddo i leihau’r golled dychwelyd (FIG. 1);

2 inswleiddio gwerth cyson yn ôl lefel y bwrdd cylched inswleiddio perfformiad uchel a reolir yn llym. Mae’r dull hwn yn fuddiol ar gyfer rheoli maes electromagnetig yn effeithiol rhwng deunydd inswleiddio a gwifrau cyfagos.

3. Dylid gwella manylebau dylunio PCB ar gyfer ysgythru manwl uchel. Ystyriwch nodi gwall lled llinell cyfan o +/- 0.0007 modfedd, rheoli tandorri a chroestoriadau o siapiau gwifrau a nodi amodau platio wal ochr gwifrau. Mae rheolaeth gyffredinol ar geometreg gwifrau (gwifren) ac arwynebau cotio yn bwysig er mwyn mynd i’r afael ag effeithiau croen sy’n gysylltiedig ag amleddau microdon ac i weithredu’r manylebau hyn.

4. Mae inductance tap mewn arweinyddion ymwthiol. Osgoi defnyddio cydrannau â gwifrau. Ar gyfer amgylcheddau amledd uchel, mae’n well defnyddio cydrannau wedi’u gosod ar yr wyneb.

5. Ar gyfer signal trwy dyllau, ceisiwch osgoi defnyddio’r broses PTH ar y plât sensitif, oherwydd gall y broses hon achosi anwythiad plwm wrth y twll trwodd.

6. Darparu haenau helaeth o’r ddaear. Defnyddir tyllau wedi’u mowldio i gysylltu’r haenau sylfaen hyn i atal caeau electromagnetig 3d rhag effeithio ar y bwrdd cylched.

7. I ddewis proses platio aur nicel di-electrolysis neu drochi, peidiwch â defnyddio dull platio HASL. Mae’r arwyneb electroplatiedig hwn yn darparu gwell effaith croen ar gyfer ceryntau amledd uchel (Ffigur 2). Yn ogystal, mae angen llai o dennyn ar y gorchudd hynod weldio hwn, gan helpu i leihau llygredd amgylcheddol.

8. Gall haen gwrthsefyll solder atal past solder rhag llifo. Fodd bynnag, oherwydd ansicrwydd trwch a pherfformiad inswleiddio anhysbys, bydd gorchuddio wyneb y plât cyfan â deunydd gwrthsefyll sodr yn arwain at newid mawr mewn egni electromagnetig mewn dyluniad microstrip. Yn gyffredinol, defnyddir argae solder fel haen gwrthiant sodr.

Os nad ydych chi’n gyfarwydd â’r dulliau hyn, ymgynghorwch â pheiriannydd dylunio profiadol sydd wedi gweithio ar fyrddau cylched microdon ar gyfer y fyddin. Gallwch hefyd drafod gyda nhw pa ystod prisiau y gallwch ei fforddio. Er enghraifft, mae’n fwy darbodus defnyddio dyluniad microstrip coplanar gyda chefnogaeth copr na dyluniad stribed. Trafodwch hyn gyda nhw i gael gwell syniad. Efallai na fydd peirianwyr da wedi arfer meddwl am gost, ond gall eu cyngor fod yn eithaf defnyddiol. Swydd hirdymor fydd hyfforddi peirianwyr ifanc nad ydyn nhw’n gyfarwydd ag effeithiau RF ac sydd heb brofiad o ddelio ag effeithiau RF.

Yn ogystal, gellir mabwysiadu atebion eraill, megis gwella’r model cyfrifiadurol i allu trin effeithiau RF.

Mae PCB yn rhyng-gysylltu â dyfeisiau allanol

Bellach gallwn dybio ein bod wedi datrys yr holl broblemau rheoli signal ar y bwrdd ac ar ryng-gysylltiadau cydrannau arwahanol. Felly sut mae datrys y broblem mewnbwn / allbwn signal o’r bwrdd cylched i’r wifren sy’n cysylltu’r ddyfais bell? Mae Trompeter Electronics, arloeswr mewn technoleg cebl cyfechelog, yn gweithio ar y broblem hon ac wedi gwneud rhywfaint o gynnydd pwysig (Ffigur 3). Hefyd, edrychwch ar y maes electromagnetig a ddangosir yn Ffigur 4 isod. Yn yr achos hwn, rydym yn rheoli’r trawsnewid o ficrostrip i gebl cyfechelog. Mewn ceblau cyfechelog, mae’r haenau daear wedi’u plethu mewn cylchoedd ac wedi’u gosod yn gyfartal. Mewn microbelts, mae’r haen sylfaen yn is na’r llinell weithredol. Mae hyn yn cyflwyno rhai effeithiau ymylol y mae angen eu deall, eu rhagweld a’u hystyried ar amser dylunio. Wrth gwrs, gall y diffyg cyfatebiaeth hwn hefyd arwain at gefnlen a rhaid ei leihau er mwyn osgoi sŵn a ymyrraeth signal.

Nid yw rheoli’r broblem rhwystriant mewnol yn broblem ddylunio y gellir ei hanwybyddu. Mae’r rhwystriant yn cychwyn ar wyneb y bwrdd cylched, yn mynd trwy gymal solder i’r cymal, ac yn gorffen wrth y cebl cyfechelog. Oherwydd bod rhwystriant yn amrywio yn ôl amlder, yr uchaf yw’r amledd, y mwyaf anodd yw rheoli rhwystriant. Ymddengys mai’r broblem o ddefnyddio amleddau uwch i drosglwyddo signalau dros fand eang yw’r brif broblem ddylunio.

Mae’r papur hwn yn crynhoi

Mae angen gwella technoleg platfform PCB yn barhaus i fodloni gofynion dylunwyr IC. Mae angen gwella rheolaeth signal Hf mewn dylunio PCB a rheoli mewnbwn / allbwn signal ar fwrdd PCB yn barhaus. Pa bynnag arloesiadau cyffrous sy’n dod, rwy’n credu y bydd lled band yn mynd yn uwch ac yn uwch, ac mae defnyddio signalau amledd uchel yn mynd i fod yn rhagofyniad ar gyfer y twf hwnnw.