D’Verbindung vum Circuit Board System enthält Chip-to-Circuit Board, Interconnect bannent PCB a Verbindung tëscht PCB an externen Apparater. Am RF Design sinn déi elektromagnetesch Charakteristike um Verbindungspunkt ee vun den Haaptprobleemer vum Ingenieursdesign. Dëse Pabeier féiert verschidde Technike vun den uewe genannten dräi Aarte vu Verbindungsdesign vir, abegraff Apparatinstallatiounsmethoden, Isolatioun vu Kabelen a Moossname fir d’Bleiinduktanz ze reduzéieren.

Et ginn Unzeeche datt gedréckte Circuitboards mat ëmmer méi Frequenz designt ginn. Wéi Datenraten weider eropgoen, dréckt d’Bandbreedung, déi fir Datentransmissioun erfuerderlech ass, och d’Signalfrequenz Plafong op 1GHz oder méi héich. Dës Héichfrequenz Signaltechnologie, och wann et wäit iwwer d’Millimeter Welle Technologie (30GHz) ass, involvéiert RF a Low-End Mikrowellen Technologie.

RF Ingenieursdesignmethoden musse fäeg si mat de méi staarken elektromagnetesche Feldeffekter ze handhaben, déi typesch op méi héije Frequenzen generéiert ginn. Dës elektromagnetesch Felder kënnen Signaler op ugrenzend Signallinnen oder PCB Linnen induzéieren, verursaache ongewollten Iwwergang (Amëschung a Gesamtrausch) a schiedlech Systemleistung. Réckverloscht gëtt haaptsächlech verursaacht duerch Impedanzmësspassung, deen dee selwechten Effekt op d’Signal huet wéi additive Kaméidi an Amëschung.

Héich Retourverloscht huet zwee negativ Effekter: 1. D’Signal zréck an d’Signalquell reflektéiert wäert de Kaméidi vum System erhéijen, wat et méi schwéier mécht fir den Empfänger Geräischer vum Signal z’ënnerscheeden; 2. 2. All reflektéiert Signal wäert d’Qualitéit vum Signal wesentlech degradéieren well d’Form vum Input Signal ännert.

Och wann digital Systemer ganz Feeler tolerant sinn well se nëmme mat 1 an 0 Signaler handelen, verursaachen d’Harmoniken, déi generéiert ginn wann de Puls mat héijer Geschwindegkeet eropgeet, datt d’Signal bei méi héije Frequenzen méi schwaach ass. Och wann d’Forward Feeler Korrektur e puer vun den negativen Effekter eliminéiere kann, gëtt en Deel vun der Systembandbreedung benotzt fir redundante Donnéeën ze vermëttelen, wat zu enger Verschlechterung vun der Leeschtung féiert. Eng besser Léisung ass RF Effekter ze hunn, déi hëllefen anstatt d’Signalintegritéit ofzeginn. Et gëtt empfohlen datt den Total Retourverloscht op der héchster Frequenz vun engem digitale System (normalerweis e schlechten Datepunkt) -25dB ass, gläichwäerteg mat engem VSWR vun 1.1.

PCB Design zielt méi kleng, méi séier a manner deier ze sinn. Fir RF PCBS limitéieren Héichgeschwindeg Signaler heiansdo d’Miniaturiséierung vun PCB Designs. De Moment ass d’Haaptmethod fir de Problem vu Cross-Talk ze léisen ass Buedemmanagement, Ofstand tëscht Drot a Reduktioun vu Leadinduktanz. D’Haaptmethod fir de Retourverloscht ze reduzéieren ass Impedanzpassung. Dës Method enthält effektiv Gestioun vun Isoléiermaterialien an Isolatioun vun aktive Signallinnen a Buedemleitungen, besonnesch tëscht dem Zoustand vun der Signallinn an dem Buedem.

Well den Interconnect de schwaachste Link an der Circuitkette ass, am RF Design, sinn déi elektromagnetesch Eegeschafte vum Interconnect Point den Haaptprobleem fir den techneschen Design, all Interconnect Point soll ënnersicht ginn an déi existent Probleemer geléist ginn. Circuit Board Interconnectioun enthält Chip-to-Circuit Board Interconnection, PCB Interconnection a Signal Input/Output Interconnection tëscht PCB an externen Apparater.

Verbindung tëscht Chip a PCB Board

De PenTIum IV an Héichgeschwindegkeetschips mat enger grousser Unzuel vun Input/Output Verbindungen si scho verfügbar. Wéi fir den Chip selwer, seng Leeschtung ass zouverléisseg, an d’Veraarbechtungsquote konnt 1GHz erreechen. Ee vun de spannendsten Aspekter vum rezente GHz Interconnect Symposium (www.az.ww. Com) ass datt Approche fir den ëmmer méi grousse Volume an d’Frequenz vun I/O ze këmmeren bekannt sinn. Den Haaptprobleem vun der Verbindung tëscht Chip a PCB ass datt d’Dicht vun der Verbindung ze héich ass. Eng innovativ Léisung gouf presentéiert déi e lokalen drahtlose Sender am Chip benotzt fir Daten op en Nopesch Circuit Board ze vermëttelen.

Ob dës Léisung funktionnéiert oder net, et war de Participanten kloer datt IC Design Technologie wäit virun der PCB Design Technologie fir hf Uwendungen ass.

PCB Verbindung

D’Techniken a Methoden fir hf PCB Design sinn wéi follegt:

1. E 45 ° Wénkel sollt fir d’Transmissiounslinn Eck benotzt ginn fir de Retourverloscht ze reduzéieren (FIG. 1);

2 Isolatioun konstante Wäert no dem Niveau vu streng kontrolléiert héich performant Isoléierkreesser Board. Dës Method ass profitabel fir effektiv Gestioun vum elektromagnetesche Feld tëscht Isoléiermaterial an ugrenzend Drot.

3. PCB Design Spezifikatioune fir héich Präzisioun Ätzung soll verbessert ginn. Bedenkt datt Dir e Gesamtlinnebreetfehler vun +/- 0.0007 Zoll spezifizéiert, Gestioun vun Ënnerschrëften a Querschnëtt vun Drotformen a spezifizéiere Bedrading Säitwandbedeckungsbedéngungen. Allgemeng Gestioun vun Drot (Drot) Geometrie a Beschichtungsoberflächen ass wichteg fir Hauteffekter am Zesummenhang mat Mikrowellenfrequenzen unzegoen an dës Spezifikatiounen ëmzesetzen.

4. Et gëtt Krunninduktanz bei aussteechende Leads. Vermeit d’Benotzung vu Komponente mat Leads. Fir Héichfrequenz Ëmfeld ass et am Beschten Uewerflächmontéiert Komponenten ze benotzen.

5. Fir Signal duerch Lächer, vermeit de PTH Prozess op der empfindlecher Plack ze benotzen, well dëse Prozess Leadinduktanz am Duerchmiesser kann verursaachen.

6. Bitt vill Buedem Schichten. Gegoss Lächer gi benotzt fir dës Grondschichten ze verbannen fir ze verhënneren datt 3d elektromagnetesch Felder de Circuit Board beaflossen.

7. Fir Net-Elektrolyse Néckelplack oder Tauchung Goldplatéierungsprozess ze wielen, benotzt keng HASL Platingmethod. Dës galvaniséiert Uewerfläch bitt e besseren Hauteffekt fir Héichfrequenzstréim (Figur 2). Zousätzlech erfuerdert dës héich verschweißbar Beschichtung manner Leads, hëlleft der Ëmweltverschmotzung ze reduzéieren.

8. Lötresistenzschicht kann verhënneren datt Lötpaste fléisst. Wéi och ëmmer, wéinst der Onsécherheet vun der Dicke an der onbekannter Isoléierungsleistung, deckt d’ganz Platteoberfläche mat Lötresistenzmaterial of, féiert zu enger grousser Verännerung vun der elektromagnetescher Energie am Mikrostripdesign. Am Allgemengen gëtt Löddamm als Lötresistenzschicht benotzt.

Wann Dir dës Methoden net vertraut sidd, konsultéiert en erfahrenen Designingenieur deen op Mikrowellen Circuitboards fir d’Militär geschafft huet. Dir kënnt och mat hinnen diskutéieren wéi eng Präisser Dir leeschte kënnt. Zum Beispill ass et méi wiertschaftlech e kupferhënner koplanare Mikrosträif Design ze benotzen wéi e Sträif Design. Diskutéiert dëst mat hinnen fir eng besser Iddi ze kréien. Gutt Ingenieure si vläicht net gewinnt un d’Käschte ze denken, awer hir Rotschléi kënne ganz hëllefräich sinn. Et wäert eng laangfristeg Aarbecht sinn fir jonk Ingenieuren ze trainéieren déi net mat RF Effekter vertraut sinn a keng Erfahrung hunn am Ëmgang mat RF Effekter.

Zousätzlech kënnen aner Léisunge ugeholl ginn, sou wéi d’Verbesserung vum Computermodell fir RF Effekter ze verschaffen.

PCB Verbindung mat externen Apparater

Mir kënnen elo dovun ausgoen datt mir all Signalmanagement Probleemer um Board an op d’Verbindunge vun diskrete Komponenten geléist hunn. Also wéi léist Dir d’Signal Input/Output Problem vum Circuit Board op den Drot, deen de Fernapparat verbënnt? Trompeter Electronics, en Innovateur an der koaxialer Kabeltechnologie, schafft un dësem Problem an huet e puer wichteg Fortschrëtter gemaach (Figur 3). Kuckt och dat elektromagnetescht Feld an der Figur 4 hei ënnen. An dësem Fall manéiere mir d’Konversioun vu Mikrostrip op e Koaxialkabel. A koaxial Kabele sinn d’Buedemschichten a Réng interlaced a gläichméisseg verdeelt. A Mikrogürtel ass d’Grondschicht ënner der aktiver Linn. Dëst stellt bestëmmte Randeffekter vir, déi bei der Designzäit verständlech, virausgesot a berécksiichtegt musse ginn. Natierlech kann dëse Mëssverständnis och zu Réckverloscht féieren a muss miniméiert ginn fir Kaméidi a Signalinterferenz ze vermeiden.

D’Gestioun vum internen Impedanzprobleem ass keen Designprobleem deen ignoréiert ka ginn. D’Impedanz fänkt un der Uewerfläch vum Circuit Board, passéiert duerch e Lötverbindung an d’Gelenk, an endet um Koaxialkabel. Well Impedanz mat Frequenz variéiert, wat méi héich d’Frequenz ass, wat méi schwéier Impedanzmanagement ass. De Problem fir méi héich Frequenzen ze benotzen fir Signaler iwwer Breetband ze vermëttelen schéngt den Haaptdesignprobleem ze sinn.

Dëse Pabeier resüméiert

PCB Plattform Technologie brauch kontinuéierlech Verbesserung fir den Ufuerderunge vun IC Designer gerecht ze ginn. Hf Signalmanagement am PCB Design a Signal Input/Output Management op PCB Board brauch kontinuéierlech Verbesserung. Wat och ëmmer spannend Innovatiounen kommen, ech mengen d’Bandbreedung wäert ëmmer méi héich ginn, an d’Benotzung vun Héichfrequenz Signaler ass eng Viraussetzung fir dee Wuesstum.