ПХБ -ийн холболтын загварт RF -ийн эффектийг хэрхэн үр дүнтэй бууруулах вэ?

The interconnect of цахилгаан гүйдлийн хавтан системд чипээс хэлхээний самбар, ПХБ доторх холболт, ПХБ болон гадаад төхөөрөмжүүдийн хоорондох холболт орно. 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

Хэвлэмэл хэлхээний самбарыг давтамжийг нэмэгдүүлэх зорилгоор зохион бүтээх шинж тэмдэг байдаг. 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 -ийн инженерчлэлийн дизайны аргууд нь ихэвчлэн илүү өндөр давтамжтайгаар үүсгэгддэг цахилгаан соронзон орны нөлөөллийг зохицуулах чадвартай байх ёстой. Эдгээр цахилгаан соронзон орон нь зэргэлдээх дохионы шугам эсвэл ПХБ -ийн шугам дээр дохио өдөөж, хүсээгүй хөндлөн гүйлт (хөндлөнгийн оролцоо, нийт дуу чимээ) үүсгэж, системийн ажиллагаанд сөргөөр нөлөөлдөг. 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. Оруулсан дохионы хэлбэр өөрчлөгддөг тул тусгасан аливаа дохио нь дохионы чанарыг үндсэндээ доройтуулдаг.

Хэдийгээр дижитал систем нь зөвхөн 1 ба 0 дохиогоор ажилладаг тул алдааг маш сайн тэсвэрлэдэг боловч импульс өндөр хурдтай өсөхөд үүсдэг гармоникууд нь өндөр давтамжтай үед дохиог сулруулдаг. Алдааг залруулах нь зарим сөрөг үр дагаврыг арилгах боломжтой боловч системийн зурвасын өргөний нэг хэсгийг илүүдэл өгөгдөл дамжуулахад ашигладаг бөгөөд ингэснээр гүйцэтгэл буурдаг. Илүү сайн шийдэл бол дохионы бүрэн бүтэн байдлыг алдагдуулахаас илүү туслах RF -ийн нөлөөтэй байх явдал юм. Дижитал системийн хамгийн өндөр давтамжтай өгөгдлийн нийт алдагдлыг (ихэвчлэн мэдээлэл муутай цэг дээр) -25dB байх нь 1.1 -ийн VSWR -тэй тэнцүү байхыг зөвлөж байна.

ПХБ -ийн загвар нь жижиг, хурдан, өртөг багатай байхыг зорьдог. RFPCB-ийн хувьд өндөр хурдны дохио нь заримдаа ПХБ-ийн загварыг жижигрүүлэхийг хязгаарладаг. Одоогийн байдлаар хөндлөн огтлолын асуудлыг шийдвэрлэх гол арга бол газардуулгын холболтын менежментийг гүйцэтгэх, утас хоорондын зайг явуулах, хар тугалгын индукцийг бууруулах явдал юм. Буцах алдагдлыг бууруулах гол арга бол импеданс тааруулах явдал юм. Энэ арга нь тусгаарлах материалын үр дүнтэй менежмент, идэвхтэй дохионы шугам ба газардуулгын шугамыг тусгаарлах, ялангуяа дохионы шугам ба газрын төлөв байдлын хооронд орно.

Интернэт холболт нь хэлхээний хэлхээний хамгийн сул холбоос учраас RF -ийн дизайны хувьд инженерийн дизайны хувьд тулгарч буй гол асуудал бол холболтын цэгийн цахилгаан соронзон шинж чанар юм. Цахилгаан хэлхээний самбарын холболт нь чип-хэлхээний самбар хоорондын холболт, ПХБ-ийн холболт, ПХБ ба гадаад төхөөрөмжүүдийн хооронд дохио оролт/гаралтын холболтыг агуулдаг.

I. Чип ба ПХБ -ийн хавтангийн хоорондох холбоо

Энэхүү шийдэл нь ажиллах эсэхээс үл хамааран IC дизайны технологи нь hf програмын ПХБ -ийн дизайны технологиос хамаагүй хол байгаа нь оролцогчдод ойлгомжтой байв.

ПХБ -ийн харилцан холболт

HF ПХБ -ийн дизайны техник, аргууд дараах байдалтай байна.

1. Буцах алдагдлыг багасгахын тулд дамжуулах шугамын буланд 45 ° өнцөг ашиглах ёстой (Зураг 1);

2 хатуу тусгаарлагдсан өндөр гүйцэтгэлтэй тусгаарлагч хэлхээний хавтангийн түвшний дагуу тусгаарлагчийн тогтмол утга. Энэ арга нь тусгаарлагч материал ба зэргэлдээх утас хоорондын цахилгаан соронзон орныг үр дүнтэй удирдахад ашигтай юм.

3. Өндөр нарийвчлалтай сийлбэр хийх ПХБ -ийн дизайны үзүүлэлтийг сайжруулах шаардлагатай. Шугамын өргөний нийт алдааг +/- 0.0007 инч, утас хэлбэрийн огтлол ба хөндлөн огтлолыг удирдах, хажуугийн ханын өнгөлгөөний нөхцлийг тодорхойлох талаар бодож үзээрэй. 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. Цухуйсан утаснуудад цоргоны индукц байдаг. Хар тугалга бүхий бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглахаас зайлсхий. Өндөр давтамжтай орчинд гадаргуу дээр суурилуулсан эд ангиудыг ашиглах нь зүйтэй.

5. Цооногоор дамжих дохионы хувьд мэдрэмтгий хавтан дээрх PTH процессыг ашиглахаас зайлсхийх хэрэгтэй, учир нь энэ процесс нь дамжин өнгөрөх нүхэнд хар тугалганы индукц үүсгэж болзошгүй юм. 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. Элбэг дэлбэг газрын давхаргыг хангах. Moulded holes are used to connect these grounding layers to prevent 3d electromagnetic fields from affecting the circuit board.

7. Электролизгүй никель бүрэх эсвэл усанд дүрэх алтыг өнгөлөх процессыг сонгохын тулд HASL бүрэх аргыг бүү ашигла. Энэхүү цахилгаан бүрсэн гадаргуу нь өндөр давтамжийн гүйдэлд арьсанд илүү сайн нөлөө үзүүлдэг (Зураг 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. Гэсэн хэдий ч зузаан нь тодорхойгүй, тусгаарлагчийн гүйцэтгэл тодорхойгүй байгаа тул хавтангийн гадаргууг бүхэлд нь гагнуурын эсэргүүцлийн материалаар хучих нь бичил зурвасын дизайнд цахилгаан соронзон энергийг их хэмжээгээр өөрчлөхөд хүргэдэг. Generally, solderdam is used as welding resistance layer.

Хэрэв та эдгээр аргуудыг сайн мэдэхгүй байгаа бол цэргийн зориулалттай богино долгионы хэлхээний самбар дээр ажиллаж байсан туршлагатай дизайнер инженерээс зөвлөгөө аваарай. You can also discuss with them what price range you can afford. Жишээлбэл, туузны загвараас илүү зэсээр дэмжигдсэн Coplanar бичил зурвасын загварыг ашиглах нь илүү хэмнэлттэй бөгөөд илүү сайн зөвлөгөө авахын тулд тэдэнтэй ярилцаж болно. Сайн инженерүүд зардлын талаар бодож сураагүй байж болох ч тэдний зөвлөгөө нэлээд тустай байж болох юм. RF-ийн эффектийг мэддэггүй, RF-ийн эффекттэй ажиллах туршлагагүй залуу инженерүүдийг сургах нь урт хугацааны ажил болно.

Үүнээс гадна RF -ийн эффектийг зохицуулах чадвартай байхын тулд компьютерийн загварыг сайжруулах гэх мэт бусад шийдлүүдийг ашиглаж болно.

ПХБ нь гадны төхөөрөмжүүдтэй холбогддог

Самбар дээр болон салангид бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн харилцан холболт дээр дохионы удирдлагын бүх асуудлыг шийдсэн гэж бид одоо бодож байна. Тэгэхээр хэлхээний самбараас алсын төхөөрөмжийг холбосон утас хүртэлх дохионы оролт/гаралтын асуудлыг хэрхэн шийдвэрлэх вэ? Коаксиаль кабелийн технологийн шинийг санаачлагч TrompeterElectronics энэ асуудал дээр ажиллаж байгаа бөгөөд зарим чухал ахиц дэвшил гаргасан байна (зураг 3). Also, take a look at the electromagnetic field shown in Figure 4 below. Энэ тохиолдолд бид микро зурвасаас коаксиаль кабель руу хөрвүүлэх ажлыг удирдаж байна. Коаксиаль кабелийн хувьд газрын давхаргууд нь цагираг хэлбэртэй, жигд зайтай байдаг. Бичил бүсэд газардуулгын давхарга нь идэвхтэй шугамын доор байна. Энэ нь дизайны үед ойлгох, урьдчилан таамаглах, авч үзэх шаардлагатай зарим эффектүүдийг танилцуулдаг. Мэдээжийн хэрэг, энэхүү тохиромжгүй байдал нь буцааж алдагдахад хүргэж болзошгүй бөгөөд дуу чимээ, дохионы хөндлөнгийн оролцооноос зайлсхийхийн тулд багасгах хэрэгтэй.

Дотоод эсэргүүцлийн асуудлын менежмент нь үл тоомсорлож болох дизайны асуудал биш юм. Эсэргүүцэл нь хэлхээний хавтангийн гадаргуугаас эхэлж, гагнуурын холболтоор дамжин холболт руу дамжиж, коаксиаль кабелиар дуусна. Импеданс нь давтамжаас хамаарч өөр өөр байдаг тул давтамж өндөр байх тусам эсэргүүцлийн менежмент илүү хэцүү болно. The problem of using higher frequencies to transmit signals over broadband appears to be the main design problem.