Conas is féidir éifeachtaí RF a laghdú go héifeachtach i ndearadh idirnasctha PCB?

The interconnect of phriontáilte chuaird Cuimsíonn an córas bord sliseanna-go-ciorcad, idirnasc laistigh de PCB agus idirnasc idir PCB agus gairis sheachtracha. In RF design, the electromagnetic characteristics at the interconnect point is one of the main problems faced by engineering design. This paper introduces various techniques of the above three types of interconnect design, including device installation methods, isolation of wiring and measures to reduce lead inductance.

ipcb

Tá comharthaí ann go bhfuil cláir chiorcad priontáilte á ndearadh le minicíocht mhéadaitheach. As data rates continue to increase, the bandwidth required for data transmission also pushes the signal frequency ceiling to 1GHz or higher. This high frequency signal technology, although far beyond the millimeter wave technology (30GHz), does involve RF and low-end microwave technology.

Caithfidh modhanna dearaidh innealtóireachta RF a bheith in ann na héifeachtaí réimse leictreamaighnéadacha níos láidre a ghintear de ghnáth ag minicíochtaí níos airde a láimhseáil. Féadann na réimsí leictreamaighnéadacha seo comharthaí a spreagadh ar línte comhartha cóngaracha nó línte PCB, agus crosstalk neamh-inmhianaithe (cur isteach agus torann iomlán) a dhéanamh agus dochar a dhéanamh do fheidhmíocht an chórais. Backloss is mainly caused by impedance mismatch, which has the same effect on the signal as additive noise and interference.

High return loss has two negative effects: 1. The signal reflected back to the signal source will increase the noise of the system, making it more difficult for the receiver to distinguish noise from signal; 2. 2. Déanfaidh aon chomhartha frithchaite cáilíocht an chomhartha a dhíghrádú go bunúsach toisc go n-athraíonn cruth an chomhartha ionchuir.

Cé go bhfuil córais dhigiteacha an-fhulangach ar lochtanna toisc nach ndéileálann siad ach le comharthaí 1 agus 0, bíonn na harmóin a ghintear nuair a bhíonn an cuisle ag ardú ar luas ard ina chúis leis an gcomhartha a bheith níos laige ag minicíochtaí níos airde. Cé gur féidir le ceartú earráide ar aghaidh deireadh a chur le cuid de na héifeachtaí diúltacha, úsáidtear cuid de bandaleithead an chórais chun sonraí iomarcacha a tharchur, agus díghrádú feidhmíochta mar thoradh air. Réiteach níos fearr is ea éifeachtaí RF a chabhróidh seachas sláine comhartha a bhaint. Moltar gurb é -25dB an caillteanas iomlán toraidh ag an minicíocht is airde de chóras digiteach (pointe sonraí lag de ghnáth), atá comhionann le VSWR de 1.1.

PCB design aims to be smaller, faster and less costly. For RFPCB, high-speed signals sometimes limit the miniaturization of PCB designs. Faoi láthair, is é an príomh-mhodh chun an fhadhb crosseration a réiteach bainistíocht nasc talún a dhéanamh, spásáil a dhéanamh idir sreangú agus ionduchtú luaidhe a laghdú. Is é an príomh-mhodh chun an caillteanas toraidh a laghdú ná meaitseáil impedance. Cuimsíonn an modh seo bainistíocht éifeachtach ar ábhair inslithe agus aonrú línte comhartha gníomhacha agus línte talún, go háirithe idir staid na líne comhartha agus na talún.

Toisc gurb é an t-idirnasc an nasc is laige sa slabhra ciorcad, i ndearadh RF, is í airíonna leictreamaighnéadacha an phointe idirnasctha an phríomhfhadhb atá roimh dhearadh innealtóireachta, ba cheart gach pointe idirnasctha a imscrúdú agus na fadhbanna atá ann a réiteach. Cuimsíonn idirnasc an bhoird chiorcaid idirnascadh boird sliseanna go ciorcad, idirnascadh PCB agus idirnasc ionchuir / aschuir comhartha idir PCB agus gairis sheachtracha.

I. Idirnascadh idir sliseanna agus bord PCB

Cibé an n-oibríonn an réiteach seo nó nach n-oibríonn, ba léir don lucht freastail go bhfuil teicneolaíocht dearaidh IC i bhfad chun tosaigh ar theicneolaíocht dearaidh PCB d’iarratais hf.

Idirnasc PCB

Is iad seo a leanas na teicnící agus na modhanna chun dearadh PCB hf:

1. Ba cheart Uillinn 45 ° a úsáid le haghaidh chúinne na líne tarchuir chun an caillteanas toraidh a laghdú (FIG. 1);

2 luach tairiseach inslithe de réir leibhéal an bhoird chiorcaid inslithe ardfheidhmíochta atá rialaithe go docht. Tá an modh seo tairbheach chun bainistíocht éifeachtach a dhéanamh ar réimse leictreamaighnéadach idir ábhar inslithe agus sreangú cóngarach.

3. Ba cheart sonraíochtaí dearaidh PCB le haghaidh eitseála ardchruinneas a fheabhsú. Smaoinigh ar earráid iomlán leithead líne de +/- 0.0007 orlach a shonrú, bearradh agus trasghearrthacha de chruthanna sreangaithe a bhainistiú agus coinníollacha plating balla taobh sreangú a shonrú. Overall management of wiring (wire) geometry and coating surfaces is important to address skin effects related to microwave frequencies and to implement these specifications.

4. Tá ionduchtas sconna i dtreoracha protruding. Seachain comhpháirteanna le luaidhe a úsáid. Maidir le timpeallachtaí ardmhinicíochta, is fearr comhpháirteanna suite ar an dromchla a úsáid.

5. Le haghaidh comhartha trí phoill, seachain an próiseas PTH a úsáid ar an pláta íogair, mar go bhféadfadh an próiseas seo ionduchtú luaidhe a chur ag an bpoll tríd. Lead inductance can affect layers 4 to 19 if a through-hole in a 20-ply board is used to connect layers 1 to 3.

6. Cuir sraitheanna flúirse talún ar fáil. Moulded holes are used to connect these grounding layers to prevent 3d electromagnetic fields from affecting the circuit board.

7. Chun plating nicil neamh-leictrealú nó próiseas plating óir tumoideachais a roghnú, ná bain úsáid as modh plating HASL. Soláthraíonn an dromchla leictreaphlátáilte seo éifeacht craiceann níos fearr do shruthanna ardmhinicíochta (Fíor 2). In addition, this highly weldable coating requires fewer leads, helping to reduce environmental pollution.

8. Solder resistance layer can prevent solder paste from flowing. Mar gheall ar neamhchinnteacht tiús agus feidhmíocht inslithe anaithnid, áfach, má athraítear an dromchla pláta ar fad le hábhar frithsheasmhachta solder, tiocfaidh athrú mór ar fhuinneamh leictreamaighnéadach i ndearadh micreastruchtúr. Generally, solderdam is used as welding resistance layer.

Mura bhfuil tú eolach ar na modhanna seo, téigh i gcomhairle le hinnealtóir dearaidh a bhfuil taithí aige agus a d’oibrigh ar chláir chiorcad micreathonn don arm. You can also discuss with them what price range you can afford. Mar shampla, tá sé níos eacnamaíche dearadh micreastruip Choplanar copar-tacaithe a úsáid ná dearadh stialllíne, agus is féidir leat é seo a phlé leo chun comhairle níos fearr a fháil. B’fhéidir nach bhfuil innealtóirí maithe cleachtaithe le smaoineamh ar chostas, ach d’fhéadfadh a gcuid comhairle a bheith cabhrach go leor. Is post fadtéarmach a bheidh ann innealtóirí óga a oiliúint nach bhfuil cur amach acu ar éifeachtaí RF agus nach bhfuil taithí acu ar dhéileáil le héifeachtaí RF.

Ina theannta sin, is féidir réitigh eile a ghlacadh, mar shampla an tsamhail ríomhaire a fheabhsú le go mbeidh sé in ann éifeachtaí RF a láimhseáil.

Nascann PCB le gairis sheachtracha

Is féidir linn glacadh leis anois go bhfuil gach fadhb bainistíochta comhartha réitithe againn ar an gclár agus ar idirnaisc comhpháirteanna scoite. Mar sin cén chaoi a réitíonn tú an fhadhb ionchuir / aschuir comhartha ón gclár ciorcad go dtí an sreang a nascann an cianghléas? Tá TrompeterElectronics, nuálaí i dteicneolaíocht cábla comhaiseach, ag obair ar an bhfadhb seo agus tá dul chun cinn tábhachtach déanta aige (figiúr 3). Also, take a look at the electromagnetic field shown in Figure 4 below. Sa chás seo, bainistímid an tiontú ó mhicreastruchtúr go cábla comhaiseach. I gcáblaí comhaiseach, tá na sraitheanna talún fite fuaite ina bhfáinní agus iad spásáilte go cothrom. I micreaileachtaí, tá an ciseal bun faoi bhun na líne gníomhaí. Tugann sé seo isteach éifeachtaí imeall áirithe nach mór a thuiscint, a thuar agus a mheas ag am dearaidh. Ar ndóigh, is féidir go dtiocfadh cúlslais ar an neamhréir seo agus caithfear í a íoslaghdú chun torann agus cur isteach ar chomharthaí a sheachaint.

Ní fadhb dearaidh í bainistíocht na faidhbe impedance inmheánach ar féidir neamhaird a dhéanamh uirthi. The impedance starts at the surface of the circuit board, passes through a solder joint to the joint, and ends at the coaxial cable. Toisc go n-athraíonn an impedance de réir minicíochta, is airde an minicíocht, is deacra an bhainistíocht impedance. The problem of using higher frequencies to transmit signals over broadband appears to be the main design problem.