Շրջանակային տախտակի համակարգի փոխկապակցումը ներառում է չիպից միացում տախտակ, փոխկապակցված ներսում PCB և միացնել PCB- ի և արտաքին սարքերի միջև: ՌԴ նախագծում էլեկտրամագնիսական բնութագրերը փոխկապակցման կետում ինժեներական նախագծման առջև ծառացած հիմնական խնդիրներից են: Այս հոդվածը ներկայացնում է փոխկապակցման նախագծման վերոնշյալ երեք տեսակների տարբեր տեխնիկա, ներառյալ սարքերի տեղադրման մեթոդները, էլեկտրագծերի մեկուսացումը և կապարի ինդուկտիվությունը նվազեցնելու միջոցառումները:

Կան նշաններ, որ տպագիր տպատախտակները նախագծվում են աճող հաճախականությամբ: Քանի որ տվյալների տեմպերը շարունակում են աճել, տվյալների փոխանցման համար պահանջվող թողունակությունը նույնպես ազդանշանի հաճախականության առաստաղը հասցնում է 1 ԳՀց կամ ավելի բարձր: Այս բարձր հաճախականության ազդանշանային տեխնոլոգիան, չնայած հեռու է միլիմետրային ալիքի տեխնոլոգիայից (30 ԳՀց), ներառում է ՌԴ և ցածրակարգ միկրոալիքային տեխնոլոգիա:

ՌԴ ինժեներական նախագծման մեթոդները պետք է կարողանան կարգավորել ավելի ուժեղ էլեկտրամագնիսական դաշտի էֆեկտները, որոնք սովորաբար առաջանում են ավելի բարձր հաճախականությունների դեպքում: Այս էլեկտրամագնիսական դաշտերը կարող են ազդակներ առաջացնել հարակից ազդանշանային գծերի կամ PCB գծերի վրա ՝ առաջացնելով անցանկալի խաչմերուկ (միջամտություն և ընդհանուր աղմուկ) և վնասելով համակարգի աշխատանքին: Հետադարձ կորուստը հիմնականում առաջանում է դիմադրողականության անհամապատասխանությունից, որն ազդակի վրա ազդում է նույնքան, որքան հավելյալ աղմուկը և միջամտությունը:

Բարձր վերադարձի կորուստն ունի երկու բացասական ազդեցություն. 1 2. reflectedանկացած արտացոլված ազդանշան էապես կնվազեցնի ազդանշանի որակը, քանի որ մուտքային ազդանշանի ձևը փոխվում է:

Չնայած թվային համակարգերը շատ հանդուրժում են սխալները, քանի որ դրանք վերաբերում են միայն 1 և 0 ազդանշաններին, ներդաշնակները, որոնք առաջանում են, երբ զարկերակը բարձրանում է բարձր արագությամբ, ազդանշանն ավելի թույլ են դարձնում ավելի բարձր հաճախականությունների դեպքում: Չնայած սխալների ուղղումը կարող է վերացնել որոշ բացասական հետևանքներ, համակարգի թողունակության մի մասը օգտագործվում է ավելորդ տվյալների փոխանցման համար, ինչը հանգեցնում է կատարողականի վատթարացման: Ավելի լավ լուծում է ունենալ ՌԴ ազդեցություններ, որոնք օգնում են ոչ թե ազդանշանի ամբողջականությունից շեղելուն: Առաջարկվում է, որ թվային համակարգի ամենաբարձր հաճախականությամբ (սովորաբար տվյալների վատ կետը) վերադարձի ընդհանուր կորուստը լինի -25 դԲ, որը համարժեք է 1.1 VSWR- ին:

PCB- ի դիզայնը նպատակ ունի լինել ավելի փոքր, արագ և ավելի քիչ ծախսատար: ՌԴ PCBS- ի դեպքում բարձր արագության ազդանշանները երբեմն սահմանափակում են PCB- ի նմուշների մանրանկարչությունը: Ներկայումս խաչմերուկի խնդիրը լուծելու հիմնական մեթոդը հողի կառավարումն է, լարերի միջև հեռավորությունը և կապարի ինդուկտիվության նվազեցումը: Վերադարձի կորուստը նվազեցնելու հիմնական մեթոդը դիմադրողականության դիմադրությունն է: Այս մեթոդը ներառում է մեկուսիչ նյութերի արդյունավետ կառավարում և ազդանշանային ակտիվ գծերի և գրունտի գծերի մեկուսացում, հատկապես ազդանշանային գծի և գետնի վիճակի միջև:

Քանի որ փոխկապակցումը շղթայի շղթայի ամենաթույլ օղակն է, ՌԴ նախագծման մեջ, փոխկապակցման կետի էլեկտրամագնիսական հատկությունները ինժեներական նախագծման հիմնական խնդիրն է, յուրաքանչյուր փոխկապակցման կետ պետք է ուսումնասիրվի և առկա խնդիրները լուծվեն: Տախտակի փոխկապակցումը ներառում է չիպերի միացման տախտակի փոխկապակցում, PCB- ի միացում և ազդանշանի մուտքի/ելքի փոխկապակցում PCB- ի և արտաքին սարքերի միջև:

Չիպի և PCB տախտակի միջև փոխկապակցում

PenTIum IV- ը և մեծ արագությամբ չիպսերը, որոնք պարունակում են մեծ թվով մուտքային/ելքային փոխկապակցումներ, արդեն հասանելի են: Ինչ վերաբերում է բուն չիպին, ապա դրա կատարումը հուսալի է, և մշակման արագությունը կարողացել է հասնել 1 ԳՀց -ի: GHz Interconnect վերջին սիմպոզիումի (www.az.ww. Com) ամենահուզիչ կողմերից մեկն այն է, որ I/O- ի անընդհատ աճող ծավալների և հաճախականությունների հետ կապված մոտեցումները հայտնի են: Չիպի և PCB- ի միջև փոխկապակցման հիմնական խնդիրն այն է, որ փոխկապակցման խտությունը չափազանց բարձր է: Ներկայացվեց նորարարական լուծում, որը չիպի ներսում օգտագործում է տեղական անլար հաղորդիչ `տվյալները մոտակա տպատախտակին փոխանցելու համար:

Անկախ նրանից, թե այս լուծումն աշխատում է, թե ոչ, ներկաների համար պարզ էր, որ IC նախագծման տեխնոլոգիան շատ ավելի առաջ է, քան hf ծրագրերի համար նախատեսված PCB նախագծման տեխնոլոգիան:

PCB փոխկապակցում

Hf PCB- ի նախագծման տեխնիկան և մեթոդները հետևյալն են.

1. Հոսանքի գծի անկյունի համար պետք է օգտագործվի 45 ° անկյուն `վերադարձի կորուստը նվազեցնելու համար (նկ. 1);

2 մեկուսացման մշտական ​​արժեք `ըստ խիստ վերահսկվող բարձրորակ մեկուսիչ տպատախտակի մակարդակի: Այս մեթոդը շահավետ է մեկուսիչ նյութի և հարակից էլեկտրագծերի միջև էլեկտրամագնիսական դաշտի արդյունավետ կառավարման համար:

3. Բարձր ճշգրիտ փորագրման համար PCB- ի նախագծման բնութագրերը պետք է բարելավվեն: Մտածեք նշելու գծի լայնության ընդհանուր սխալը +/- 0.0007 դյույմ, էլեկտրագծերի ձևերի ստորին և լայնակի հատվածների կառավարում և էլեկտրագծերի կողային պատերի երեսպատման պայմանների հստակեցում: Էլեկտրագծերի (մետաղալարերի) երկրաչափության և ծածկույթների ընդհանուր կառավարումը կարևոր է `միկրոալիքային հաճախականությունների հետ կապված մաշկի հետևանքների վերացման և այդ բնութագրերի իրականացման համար:

4. tapցված ինդուկցիաներում կա ծորակի ինդուկտիվություն: Խուսափեք կապիչներով բաղադրիչների օգտագործումից: Բարձր հաճախականության միջավայրերի համար լավագույնն է օգտագործել մակերեսին ամրացված բաղադրիչներ:

5. Անցքերի միջով ազդանշանի դեպքում խուսափեք զգայուն ափսեի վրա PTH գործընթացի օգտագործումից, քանի որ այս գործընթացը կարող է կապարի ինդուկտիվություն առաջացնել անցքի միջով:

6. Ապահովել առատ գրունտային շերտեր: Ձուլված անցքերն օգտագործվում են այս հիմնավորման շերտերը միացնելու համար, որպեսզի թույլ չտան 3d էլեկտրամագնիսական դաշտերը ազդել տպատախտակի վրա:

7. Ոչ էլեկտրոլիզի նիկելապատման կամ ընկղմման ոսկու երեսպատման գործընթացն ընտրելու համար մի օգտագործեք HASL երեսպատման մեթոդը: Այս էլեկտրամշակված մակերեսը ապահովում է մաշկի ավելի լավ ազդեցություն բարձր հաճախականությունների հոսանքների համար (Նկար 2): Բացի այդ, այս բարձր եռակցման ծածկույթը պահանջում է ավելի քիչ կապեր, որոնք օգնում են նվազեցնել շրջակա միջավայրի աղտոտումը:

8. Sոդման դիմադրության շերտը կարող է կանխել զոդման մածուկի հոսքը: Այնուամենայնիվ, հաստության անորոշության և մեկուսացման անհայտ կատարման պատճառով, ափսեի ամբողջ մակերեսը զոդման դիմացկուն նյութով ծածկելը կհանգեցնի միկրոձևակի նախագծման էլեկտրամագնիսական էներգիայի մեծ փոփոխության: Սովորաբար, զոդման պատնեշը օգտագործվում է որպես զոդման դիմադրության շերտ:

Եթե ​​ծանոթ չեք այս մեթոդներին, խորհրդակցեք փորձառու դիզայներ -ճարտարագետի հետ, ով աշխատել է զինվորականների համար միկրոալիքային տախտակներով: Կարող եք նաև նրանց հետ քննարկել, թե ինչ գնային միջակայք կարող եք թույլ տալ ձեզ: Օրինակ, ավելի խնայող է օգտագործել պղնձի թիկունքով համաչափ միկրոշրջանի դիզայնը, քան ժապավենի դիզայնը: Քննարկեք սա նրանց հետ ՝ ավելի լավ պատկերացում կազմելու համար: Լավ ինժեներները գուցե սովոր չեն ծախսերի մասին մտածել, բայց նրանց խորհուրդները կարող են բավականին օգտակար լինել: Երկարաժամկետ աշխատանք կլինի երիտասարդ ճարտարագետների պատրաստումը, ովքեր ծանոթ չեն ՌԴ ազդեցություններին և չունեն փորձեր ՌԴ-ի ազդեցությունների հետ առնչվելու մեջ:

Բացի այդ, կարող են ընդունվել այլ լուծումներ, ինչպիսիք են ՝ համակարգչային մոդելի բարելավումը, որպեսզի կարողանա կարգավորել ՌԴ ազդեցությունները:

PCB- ի փոխկապակցումը արտաքին սարքերի հետ

Այժմ կարող ենք ենթադրել, որ մենք լուծել ենք ազդանշանի կառավարման բոլոր խնդիրները տախտակի վրա և առանձին բաղադրիչների փոխկապակցման վրա: Այսպիսով, ինչպե՞ս եք լուծում ազդանշանի մուտքի/ելքի խնդիրը տպատախտակից դեպի հեռավոր սարքը միացնող լարին: Trompeter Electronics- ը, որը նորարար է կոաքսիալ մալուխների տեխնոլոգիայի մեջ, աշխատում է այս խնդրի վրա և որոշ կարևոր առաջընթաց է գրանցել (Նկար 3): Բացի այդ, նայեք ստորև ներկայացված Նկար 4 -ում ներկայացված էլեկտրամագնիսական դաշտին: Այս դեպքում մենք կառավարում ենք միկրոսկրից փոխարկումը կոաքսիալ մալուխի: Կոաքսիալ մալուխներում գրունտի շերտերը օղակներով միահյուսված են և հավասարաչափ տարածված: Միկրո գոտիների դեպքում հիմնավորման շերտը գտնվում է ակտիվ գծից ցածր: Սա ներկայացնում է որոշակի ծայրահեղ էֆեկտներ, որոնք պետք է հասկանալ, կանխատեսել և հաշվի առնել նախագծման ժամանակ: Իհարկե, այս անհամապատասխանությունը կարող է հանգեցնել նաև հետընթաց կորստի և պետք է նվազագույնի հասցվի `աղմուկից և ազդանշանի միջամտությունից խուսափելու համար:

Ներքին դիմադրողականության խնդրի կառավարումը նախագծման խնդիր չէ, որը կարելի է անտեսել: Դիմադրողականությունը սկսվում է տպատախտակի մակերեւույթից, անցնում է զոդման հոդի միջով դեպի հոդակապը եւ ավարտվում է կոաքսիալ մալուխի մոտ: Քանի որ դիմադրողականությունը տատանվում է հաճախականության հետ, որքան հաճախականությունը, այնքան ավելի դժվար է դիմադրության կառավարումը: Լայնաշերտ կապի միջոցով ազդանշաններ փոխանցելու ավելի բարձր հաճախականությունների օգտագործման խնդիրը, կարծես, նախագծման հիմնական խնդիրն է:

Այս թերթն ամփոփում է

PCB հարթակի տեխնոլոգիան անընդհատ կատարելագործման կարիք ունի ՝ IC դիզայներների պահանջները բավարարելու համար: Hf ազդանշանի կառավարումը PCB- ի նախագծման մեջ և PCB- ի տախտակի վրա ազդանշանի մուտքագրման/ելքի կառավարումը շարունակական կատարելագործման կարիք ունեն: Ինչ էլ որ լինեն հետաքրքիր նորամուծություններ, ես կարծում եմ, որ թողունակությունը գնալով ավելի ու ավելի է բարձրանալու, և բարձր հաճախականության ազդանշանների օգտագործումը լինելու է այդ աճի նախապայման: