The interconnect of circuit board system includes chip-to-circuit board, interconnect within PCB and interconnect between PCB and external devices. Í RF hönnun eru rafsegulsviðseinkenni á samtengipunktinum eitt helsta vandamálið sem verkfræðileg hönnun stendur frammi fyrir. Þessi grein kynnir ýmsar aðferðir við ofangreindar þrjár gerðir samtengingarhönnunar, þar á meðal uppsetningaraðferðir tækis, einangrun raflögn og ráðstafanir til að draga úr blýleiðni.

Það eru merki um að hönnuð eru prentplötur með aukinni tíðni. Þegar gagnahraði heldur áfram að aukast ýtir bandbreiddin sem krafist er fyrir gagnaflutninga einnig til að merkja tíðnimörk í 1GHz eða hærra. Þessi hátíðni merki tækni, þó að hún sé langt umfram millimetra bylgjutækni (30GHz), felur í sér RF og lágmark-örbylgjuofn tækni.

RF verkfræðihönnunaraðferðir verða að geta tekist á við sterkari rafsegulsvið áhrif sem venjulega myndast við hærri tíðni. Þessi rafsegulsvið geta framkallað merki á aðliggjandi merkislínum eða PCB -línum og valdið óæskilegri hringrás (truflunum og alls hávaða) og skaðað afköst kerfisins. Baklos stafar aðallega af ósamræmi viðnáms, sem hefur sömu áhrif á merkið og auka hávaði og truflanir.

Mikið ávöxtunartap hefur tvö neikvæð áhrif: 1. Merkið sem endurspeglast til merkisgjafans mun auka hávaða kerfisins og gera það erfiðara fyrir móttakarann ​​að greina hávaða frá merki; 2. 2. Sérhvert endurskinsmerki rýrir í raun gæði merkisins vegna þess að lögun inntaksmerkisins breytist.

Þrátt fyrir að stafræn kerfi séu mjög villuþolin vegna þess að þau takast aðeins á við 1 og 0 merki, þá valda samræmingar sem myndast þegar púlsinn er að hækka á miklum hraða að merkið er veikara við hærri tíðni. Þrátt fyrir að leiðrétting á villum til framtíðar geti útrýmt nokkrum af neikvæðu áhrifunum, þá er hluti af bandbreidd kerfisins notaður til að senda óþarfa gögn sem leiða til niðurbrots á afköstum. Betri lausn er að hafa RF áhrif sem hjálpa frekar en að draga úr heilindum merkisins. Mælt er með því að heildar ávöxtunartap á hæstu tíðni stafrænna kerfis (venjulega lélegur gagnapunktur) sé -25dB, jafngildir VSWR 1.1.

PCB hönnun miðar að því að vera minni, hraðari og ódýrari. For RF PCBS, high-speed signals sometimes limit the miniaturization of PCB designs. At present, the main method to solve the problem of cross-talk is ground management, spacing between wiring and reducing lead inductance. Helsta aðferðin til að draga úr ávöxtunartapi er samsvörun viðnáms. Þessi aðferð felur í sér árangursríka stjórnun einangrunarefna og einangrun virkra merkjalína og jarðlína, sérstaklega milli ástands merkjalínu og jarðar.

Vegna þess að samtengingin er veikasti hlekkurinn í hringrásakeðjunni, í RF -hönnun, eru rafsegulfræðilegir eiginleikar samtengipunktsins aðalvandamálið sem verkfræðileg hönnun stendur frammi fyrir, ætti að rannsaka hvern samtengipunkt og leysa núverandi vandamál. Samtenging á hringrásarbúnaði felur í sér samtengingu flís-til-hringrásar, samtengingu PCB og samtengingu/merki inntaks/úttaks milli PCB og ytri tækja.

Interconnection between chip and PCB board

The PenTIum IV and high-speed chips containing a large number of input/output interconnects are already available. As for the chip itself, its performance is reliable, and the processing rate has been able to reach 1GHz. One of the most exciting aspects of the recent GHz Interconnect symposium (www.az.ww. Com) is that approaches to dealing with the ever-increasing volume and frequency of I/O are well known. The main problem of interconnect between chip and PCB is that the density of interconnect is too high. An innovative solution was presented that uses a local wireless transmitter inside the chip to transmit data to a nearby circuit board.

Hvort þessi lausn virkar eða ekki, var fundarmönnum ljóst að IC hönnunartækni er langt á undan PCB hönnunartækni fyrir hf forrit.

PCB samtenging

Tæknin og aðferðirnar við hf PCB hönnun eru eftirfarandi:

1. Nota skal 45 ° horn fyrir flutningslínuhornið til að draga úr tapi aftur (mynd 1);

2 einangrun stöðugt gildi samkvæmt stigi stranglega stjórnaðs afkastamikils einangrunar hringrásar. Þessi aðferð er gagnleg fyrir skilvirka stjórnun rafsegulsviðs milli einangrunarefnis og aðliggjandi raflögn.

3. PCB hönnunarforskriftir fyrir mikla nákvæmni ætingu ætti að bæta. Íhugaðu að tilgreina heildarlínubreiddarvillu +/- 0.0007 tommur, stjórna undirskurði og þverskurði raflagnaforma og tilgreina aðstæður til hliðarvegglagningar. Heildarstjórnun á raflögn (vír) rúmfræði og húðflötum er mikilvæg til að takast á við húðáhrif tengd örbylgjutíðni og til að innleiða þessar forskriftir.

4. Það er tappa hvatvísi í útstæðum leiðum. Forðist að nota íhluti með leiðum. Í hátíðni umhverfi er best að nota yfirborðsfasta íhluti.

5. Fyrir merki í gegnum holur, forðastu að nota PTH ferlið á viðkvæmu plötunni, þar sem þetta ferli getur valdið hvatvísi í gegnum gatið.

6. Gefðu nóg af jarðlagi. Mótaðar holur eru notaðar til að tengja þessi jarðtengdu lög til að koma í veg fyrir að 3d rafsegulsvið hafi áhrif á hringrásina.

7. Ekki velja HASL málmhúðun til að velja nikkelhúðun eða dýfa gullhúðun. Þetta rafhúðuðu yfirborð veitir betri húðáhrif fyrir hátíðnistrauma (mynd 2). Að auki krefst þessi mjög soðanlega húðun færri leiða og hjálpar til við að draga úr umhverfismengun.

8. Lóðmálmþol lag getur komið í veg fyrir að lóða líma flæði. Vegna óvissunnar um þykkt og óþekkta einangrunarafköst mun það hins vegar fela í sér mikla breytingu á rafsegulorku í örstönghönnun að hylja allt yfirborð plötunnar með lóðþolnu efni. Generally, solder dam is used as solder resistance layer.

Ef þú þekkir ekki þessar aðferðir skaltu hafa samband við reyndan hönnunarverkfræðing sem hefur unnið við örbylgjuofnplötur fyrir herinn. Þú getur líka rætt við þá hvaða verðbil þú hefur efni á. For example, it is more economical to use a copper-backed coplanar microstrip design than a strip design. Discuss this with them to get a better idea. Góðir verkfræðingar eru kannski ekki vanir að hugsa um kostnað, en ráð þeirra geta verið mjög gagnleg. Það verður langtíma starf að þjálfa unga verkfræðinga sem þekkja ekki RF áhrif og skortir reynslu í að takast á við RF áhrif.

Að auki er hægt að samþykkja aðrar lausnir, svo sem að bæta tölvulíkanið til að geta séð um RF -áhrif.

PCB samtenging við ytri tæki

Við getum nú gert ráð fyrir að við höfum leyst öll merkjastjórnunarvandamál á töflunni og á samtengingum stakra íhluta. Svo hvernig leysir þú merki inntak/úttaksvandamálið frá hringrásinni til vírsins sem tengir ytra tækið? Trompeter Electronics, an innovator in coaxial cable technology, is working on this problem and has made some important progress (Figure 3). Skoðaðu einnig rafsegulsviðið sem sýnt er á mynd 4 hér að neðan. Í þessu tilfelli stjórnum við umbreytingu úr örstöng í koax snúru. Í coax snúrur eru jarðlagin samtvinnuð í hringjum og jafnt á milli þeirra. Í örbelti er jarðtengingin fyrir neðan virka línu. Þetta kynnir ákveðin brúnáhrif sem þarf að skilja, spá fyrir og íhuga á hönnunartíma. Auðvitað getur þetta misræmi einnig leitt til bakmissis og verður að lágmarka það til að forðast hávaða og merki truflun.

Stjórnun innri viðnámsvandans er ekki hönnunarvandamál sem hægt er að hunsa. Viðnám byrjar á yfirborði hringrásarinnar, fer í gegnum lóðasamskeyti að samskeytinu og endar við koax snúruna. Vegna þess að viðnám er breytilegt með tíðni, því hærri sem tíðni er, því erfiðari er viðnámsstjórnun. Vandamálið við að nota hærri tíðni til að senda merki um breiðband virðist vera aðalhönnunarvandamálið.

This paper summarizes

PCB platform technology needs continuous improvement to meet the requirements of IC designers. Hf signal management in PCB design and signal input/output management on PCB board need continuous improvement. Whatever exciting innovations are coming, I think bandwidth is going to get higher and higher, and using high frequency signals is going to be a prerequisite for that growth.