The interconnect of printed circuit board sistem termasuk papan chip-ke-sirkuit, interkoneksi dalam PCB dan interkoneksi antara PCB dan perangkat eksternal. 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.

Ada tanda-tanda bahwa papan sirkuit tercetak sedang dirancang dengan frekuensi yang meningkat. 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.

RF engineering design methods must be able to handle the stronger electromagnetic field effects that are typically generated at higher frequencies. Medan elektromagnetik ini dapat menginduksi sinyal pada jalur sinyal atau jalur PCB yang berdekatan, menyebabkan crosstalk yang tidak diinginkan (interferensi dan kebisingan total) dan merusak kinerja sistem. 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. Setiap sinyal yang dipantulkan pada dasarnya akan menurunkan kualitas sinyal karena bentuk sinyal input berubah.

Although digital systems are very fault tolerant because they only deal with 1 and 0 signals, the harmonics generated when the pulse is rising at high speed cause the signal to be weaker at higher frequencies. Meskipun koreksi kesalahan maju dapat menghilangkan beberapa efek negatif, sebagian dari bandwidth sistem digunakan untuk mengirimkan data yang berlebihan, yang mengakibatkan penurunan kinerja. A better solution is to have RF effects that help rather than detract from signal integrity. It is recommended that the total return loss at the highest frequency of a digital system (usually a poor data point) be -25dB, equivalent to a VSWR of 1.1.

PCB design aims to be smaller, faster and less costly. For RFPCB, high-speed signals sometimes limit the miniaturization of PCB designs. At present, the main method to solve the crosseration problem is to carry out ground connection management, conduct spacing between wiring and reduce lead inductance. Metode utama untuk mengurangi return loss adalah pencocokan impedansi. Metode ini mencakup pengelolaan bahan insulasi yang efektif dan isolasi jalur sinyal aktif dan jalur arde, terutama antara keadaan jalur sinyal dan arde.

Karena interkoneksi adalah tautan terlemah dalam rantai sirkuit, dalam desain RF, sifat elektromagnetik dari titik interkoneksi adalah masalah utama yang dihadapi desain teknik, setiap titik interkoneksi harus diselidiki dan masalah yang ada dipecahkan. Interkoneksi papan sirkuit mencakup interkoneksi papan chip-ke-sirkuit, interkoneksi PCB, dan interkoneksi sinyal input/output antara PCB dan perangkat eksternal.

I. Interkoneksi antara chip dan papan PCB

Apakah solusi ini berhasil atau tidak, jelas bagi para peserta bahwa teknologi desain IC jauh di depan teknologi desain PCB untuk aplikasi hf.

interkoneksi PCB

Adapun teknik dan metode untuk desain PCB hf adalah sebagai berikut:

1. Sudut 45° harus digunakan untuk sudut saluran transmisi untuk mengurangi kerugian balik (Gbr. 1);

2 insulation constant value according to the level of strictly controlled high-performance insulating circuit board. This method is beneficial for effective management of electromagnetic field between insulating material and adjacent wiring.

3. PCB design specifications for high precision etching should be improved. Pertimbangkan untuk menentukan kesalahan lebar garis total +/-0.0007 inci, mengelola potongan bawah dan penampang bentuk kabel dan menentukan kondisi pelapis dinding sisi kabel. 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. Ada induktansi tap di lead yang menonjol. Hindari menggunakan komponen dengan lead. Untuk lingkungan frekuensi tinggi, yang terbaik adalah menggunakan komponen yang dipasang di permukaan.

5. Untuk sinyal melalui lubang, hindari menggunakan proses PTH pada pelat sensitif, karena proses ini dapat menyebabkan induktansi timbal pada lubang tembus. 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. Provide abundant ground layers. Moulded holes are used to connect these grounding layers to prevent 3d electromagnetic fields from affecting the circuit board.

7. Untuk memilih proses pelapisan nikel non-elektrolisis atau pelapisan emas imersi, jangan gunakan metode pelapisan HASL. This electroplated surface provides a better skin effect for high-frequency currents (Figure 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. However, due to the uncertainty of thickness and unknown insulation performance, covering the entire plate surface with solder resistance material will lead to a large change in electromagnetic energy in microstrip design. Generally, solderdam is used as welding resistance layer.

Jika Anda tidak terbiasa dengan metode ini, konsultasikan dengan insinyur desain berpengalaman yang telah bekerja di papan sirkuit gelombang mikro untuk militer. You can also discuss with them what price range you can afford. For example, it is more economical to use a copper-backedCoplanar microstrip design than a stripline design, and you can discuss this with them to get better advice. Insinyur yang baik mungkin tidak terbiasa memikirkan biaya, tetapi saran mereka bisa sangat membantu. Ini akan menjadi pekerjaan jangka panjang untuk melatih insinyur muda yang tidak terbiasa dengan efek RF dan kurang pengalaman dalam menangani efek RF.

Selain itu, solusi lain dapat diadopsi, seperti memperbaiki model komputer untuk dapat menangani efek RF.

Interkoneksi PCB dengan perangkat eksternal

Kita sekarang dapat mengasumsikan bahwa kita telah memecahkan semua masalah manajemen sinyal di papan dan pada interkoneksi komponen diskrit. Jadi bagaimana Anda memecahkan masalah input/output sinyal dari papan sirkuit ke kabel yang menghubungkan perangkat jarak jauh? TrompeterElectronics, seorang inovator dalam teknologi kabel koaksial, sedang mengerjakan masalah ini dan telah membuat beberapa kemajuan penting (gambar 3). Also, take a look at the electromagnetic field shown in Figure 4 below. Dalam hal ini, kami mengelola konversi dari mikrostrip ke kabel koaksial. In coaxial cables, the ground layers are interlaced in rings and evenly spaced. Pada microbelts, lapisan grounding berada di bawah garis aktif. Ini memperkenalkan efek tepi tertentu yang perlu dipahami, diprediksi, dan dipertimbangkan pada waktu desain. Tentu saja ketidaksesuaian ini juga dapat menyebabkan backloss dan harus diminimalisir untuk menghindari noise dan gangguan sinyal.

The management of the internal impedance problem is not a design problem that can be ignored. The impedance starts at the surface of the circuit board, passes through a solder joint to the joint, and ends at the coaxial cable. Karena impedansi bervariasi dengan frekuensi, semakin tinggi frekuensinya, semakin sulit manajemen impedansinya. The problem of using higher frequencies to transmit signals over broadband appears to be the main design problem.