site logo

PCB අන්තර් සම්බන්ධතා සැලසුමේදී ආර්එෆ් බලපෑම් ඵලදායීව අඩු කරන්නේ කෙසේද?

The interconnect of මුද්රිත පරිපථ පුවරුව පද්ධතියට චිප් සිට පරිපථ පුවරුව, පීසීබී තුළ අන්තර් සම්බන්ධිත සහ පීසීබී සහ බාහිර උපාංග අතර අන්තර් සම්බන්ධක ඇතුළත් වේ. 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

මුද්‍රිත පරිපථ පුවරු වැඩි වන වාර ගණනකින් සැලසුම් කර ඇති බවට ලකුණු තිබේ. 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.

සාමාන්‍යයෙන් ඉහළ සංඛ්‍යාත වලින් ජනනය වන ප්‍රබල විද්‍යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ආචරණ හැසිරවීමට ආර්එෆ් ඉංජිනේරු සැලසුම් ක්‍රම වලට හැකි විය යුතුය. මෙම විද්‍යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍රයන්ට යාබද සංඥා රේඛා හෝ පීසීබී රේඛා හරහා සංඥා ඇති කළ හැකි අතර එමඟින් අනවශ්‍ය හරස්කඩ (ඇඟිලි ගැසීම් සහ සම්පූර්ණ ශබ්දය) ඇති වන අතර පද්ධති ක්‍රියාකාරිත්වයට හානි වේ. 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. ආදාන සංඥා වල හැඩය වෙනස් වන හෙයින් පරාවර්තනය වන ඕනෑම සංඥාවක් අත්‍යවශ්‍යයෙන්ම සංඥා වල ගුණාත්මක භාවය පිරිහෙයි.

සංඥා 1 සහ 0 සමඟ පමණක් කටයුතු කරන නිසා ඩිජිටල් පද්ධති ඉතා වැරදි ලෙස ඉවසා සිටියත්, ස්පන්දනය අධික වේගයෙන් ඉහළ යන විට ජනනය වන හාර්මොනික්ස් නිසා ඉහළ සංඛ්‍යාත වලින් සංඥා දුර්වල වීමට හේතු වේ. ඉදිරි වැරදි නිවැරදි කිරීම මඟින් සමහර negativeණාත්මක බලපෑම් ඉවත් කළ හැකි වුවද, පද්ධති තරංග පළලෙන් කොටසක් අතිරික්ත දත්ත සම්ප්‍රේෂණය සඳහා භාවිතා කරන අතර එමඟින් කාර්ය සාධන පිරිහීම සිදු වේ. සංඥා අඛණ්ඩතාවයෙන් thanත් වීමට වඩා උපකාරී වන ආර්එෆ් බලපෑම් තිබීම වඩා හොඳ විසඳුමකි. VSWR 25 ට සමාන ඩිජිටල් පද්ධතියක (සාමාන්‍යයෙන් දුර්වල දත්ත ලක්ෂ්‍යයක) ඉහළම සංඛ්‍යාතයේ මුළු ප්‍රතිලාභ අලාභය -1.1dB වීම රෙකමදාරු කරනු ලැබේ.

PCB design aims to be smaller, faster and less costly. For RFPCB, high-speed signals sometimes limit the miniaturization of PCB designs. වර්තමානයේදී, හරස් ගැටළුව විසඳීමේ ප්‍රධාන ක්‍රමය නම් භූමි සම්බන්ධතා කළමනාකරණය කිරීම, රැහැන් අතර පරතරය පැවැත්වීම සහ ඊයම් ප්‍රේරණය අඩු කිරීමයි. ප්‍රතිලාභය අඩු කිරීමේ ප්‍රධාන ක්‍රමය නම් සම්බාධනය ගැලපීමයි. මෙම ක්‍රමයට විශේෂයෙන් සංඥා රේඛාවේ සහ භූමියේ තත්ත්‍වය අතර පරිවාරක ද්‍රව්‍ය කාර්යක්ෂම ලෙස කළමනාකරණය කිරීම සහ ක්‍රියාකාරී සංඥා රේඛා සහ බිම් රේඛා හුදකලා වීම ඇතුළත් වේ.

RF සැලසුමේදී පරිපථ දාමයේ අන්තර් සම්බන්ධකය දුර්වලම සම්බන්ධකය වන හෙයින්, ඉංජිනේරු සැලසුම මුහුණ දෙන ප්‍රධාන ගැටළුව වන්නේ අන්තර් සම්බන්ධක ලක්ෂ්‍යයේ විද්‍යුත් චුම්භක ගුණාංගයන් වන හෙයින්, සෑම අන්තර් සම්බන්ධක ලක්ෂ්‍යයක්ම සොයා බලා පවතින ගැටලු විසඳිය යුතුය. පරිපථ මණ්ඩල අන්තර් සම්බන්ධතාවයට චිප්-සිට-පරිපථ පුවරුව අතර සම්බන්ධතාවය, පීසීබී අන්තර් සම්බන්ධතාවය සහ පීසීබී සහ බාහිර උපාංග අතර සංඥා ආදානය/ප්‍රතිදාන සම්බන්ධතාවය ඇතුළත් වේ.

I. චිප් සහ පීසීබී පුවරුව අතර අන්තර් සම්බන්ධතාවය

මෙම විසඳුම ක්‍රියාත්මක වුවත් නැතත්, එච්එෆ් යෙදුම් සඳහා අයිසී සැලසුම් තාක්‍ෂණය පීසීබී සැලසුම් කිරීමේ තාක්‍ෂණයට වඩා බොහෝ ඉදිරියෙන් සිටින බව පැමිණ සිටි අයට පැහැදිලි විය.

PCB අන්තර් සම්බන්ධිත

එච්එෆ් පීසීබී සැලසුම් කිරීමේ ක්‍රම සහ ක්‍රම පහත පරිදි වේ:

1. ආපසු ලැබීමේ පාඩුව අඩු කිරීම සඳහා සම්ප්‍රේෂණ රේඛා කෙළවර සඳහා 45 ° කෝණයක් භාවිතා කළ යුතුය (FIG. 1);

2 දැඩි ලෙස පාලනය කරන ලද ඉහළ ක්‍රියාකාරී පරිවාරක පරිපථ පුවරුවේ මට්ටම අනුව පරිවාරක නියත අගය. පරිවාරක ද්‍රව්‍ය සහ යාබද වයර් අතර විද්‍යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍රය ඵලදායීව කළමනාකරණය කිරීම සඳහා මෙම ක්‍රමය වාසිදායක වේ.

3. ඉහළ නිරවද්‍යතාවයකින් කැටයම් කිරීම සඳහා PCB සැලසුම් පිරිවිතරයන් වැඩිදියුණු කළ යුතුය. අඟල් +/- 0.0007 ක මුළු රේඛා පළල දෝශයක් සඳහන් කිරීම, වයර් හැඩයේ යටි පතුල් සහ හරස්කඩ කළමනාකරණය කිරීම සහ පැති බිත්ති සැකසීමේ කොන්දේසි සඳහන් කිරීම සලකා බලන්න. 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. නෙරා ඇති ඊයම් වල ටැප් ප්‍රේරණය ඇත. ඊයම් සහිත සංරචක භාවිතා කිරීමෙන් වලකින්න. ඉහළ සංඛ්‍යාත පරිසරයන් සඳහා මතුපිට සවිකර ඇති සංරචක භාවිතා කිරීම වඩාත් සුදුසුය.

5. සිදුරු හරහා සංඥා ලබා ගැනීම සඳහා සංවේදී තහඩුව මත PTH ක්‍රියාවලිය භාවිතා කිරීමෙන් වලකින්න, මෙම ක්‍රියාවලිය සිදුර හරහා ඊයම් ප්‍රේරණය වීමට හේතු විය හැක. 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. බහුල බිම් ස්ථර ලබා දීම. Moulded holes are used to connect these grounding layers to prevent 3d electromagnetic fields from affecting the circuit board.

7. විද්‍යුත් විච්ඡේදනය නොවන නිකල් ආලේප කිරීම හෝ ගිල්වීමේ රන් ආලේපන ක්‍රියාවලිය තෝරා ගැනීමට, එච්ඒඑස්එල් ආලේපන ක්‍රමය භාවිතා නොකරන්න. 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. කෙසේ වෙතත්, ඝනකමේ අවිනිශ්චිතතාවය සහ නොදන්නා පරිවාරක ක්‍රියාකාරිත්වය හේතුවෙන්, මුළු තහඩු මතුපිටම පෑස්සුම් ප්‍රතිරෝධක ද්‍රව්‍ය වලින් ආවරණය කිරීම, මයික්‍රොස්ට්‍රිප් සැලැස්මේ විද්‍යුත් චුම්භක ශක්තියේ විශාල වෙනසකට තුඩු දෙනු ඇත. Generally, solderdam is used as welding resistance layer.

මෙම ක්‍රම ගැන ඔබ නොදන්නා නම්, හමුදාව සඳහා මයික්‍රෝවේව් තරංග පරිපථ පුවරුවල වැඩ කර ඇති පළපුරුදු නිර්මාණ ඉංජිනේරුවෙකුගෙන් විමසන්න. You can also discuss with them what price range you can afford. උදාහරණයක් වශයෙන්, ඉරි සහිත මෝස්තරයකට වඩා තඹ ආධාරයෙන් කොප්ලානර් මයික්‍රොස්ට්‍රිප් මෝස්තරයක් භාවිතා කිරීම වඩාත් ලාභදායී වන අතර වඩා හොඳ උපදෙස් ලබා ගැනීම සඳහා ඔබට ඔවුන් සමඟ මේ ගැන සාකච්ඡා කළ හැකිය. හොඳ ඉංජිනේරුවන් පිරිවැය ගැන සිතීමට පුරුදු නොවිය හැකි නමුත් ඔවුන්ගේ උපදෙස් බෙහෙවින් ප්‍රයෝජනවත් විය හැකිය. ආර්එෆ් බලපෑම් ගැන හුරුපුරුදු නැති සහ ආර්එෆ් බලපෑම් සමඟ කටයුතු කිරීමේ පළපුරුද්දක් නැති තරුණ ඉංජිනේරුවන් පුහුණු කිරීම දිගු කාලීන රැකියාවක් වනු ඇත.

ඊට අමතරව, ආර්එෆ් ප්‍රයෝග හැසිරවීමට හැකි වන පරිදි පරිගණක ආකෘතිය වැඩි දියුණු කිරීම වැනි වෙනත් විසඳුම් ලබා ගත හැකිය.

PCB බාහිර උපාංග සමඟ අන්තර් සම්බන්ධිතයි

පුවරුවේ සහ විවික්ත සංරචක වල අන්තර් සම්බන්ධතාවයන් මත සංඥා කළමනාකරණයේ සියලු ගැටලු අප විසඳා ඇතැයි අපට දැන් උපකල්පනය කළ හැකිය. ඉතින් පරිපථ පුවරුවේ සිට දුරස්ථ උපකරණය සම්බන්ධ කරන වයර් දක්වා සංඥා ආදාන/ප්‍රතිදාන ගැටලුව ඔබ විසඳන්නේ කෙසේද? කේබල් තාක්‍ෂණයේ නවෝත්පාදකයෙකු වන ට්‍රොම්පීටර් ඉලෙක්ට්‍රොනික්ස් මෙම ගැටළුව පිළිබඳව කටයුතු කරන අතර යම් වැදගත් ප්‍රගතියක් ලබා ඇත (රූපය 3). Also, take a look at the electromagnetic field shown in Figure 4 below. මෙම අවස්ථාවේදී, අපි මයික්‍රෝ ස්ට්‍රිප් සිට කොක්සියල් කේබල් දක්වා පරිවර්තනය කිරීම කළමනාකරණය කරමු. කෝක්ෂික කේබල් වල, බිම් ස්ථර වල මුදු වලට සම්බන්ධ වී ඒකාකාරව තබා ඇත. මයික්‍රෝබෙල්ට් වල, භූගත තට්ටුව ක්‍රියාකාරී රේඛාවට පහළින් ඇත. මෙය සැලසුම් කරන අවස්ථාවේ තේරුම් ගත යුතු, පුරෝකථනය කළ යුතු සහ සලකා බැලිය යුතු යම් යම් අද්විතීය බලපෑම් හඳුන්වා දෙයි. ඇත්ත වශයෙන්ම, මෙම නොගැලපීම පසුබෑමට හේතු විය හැකි අතර ශබ්දය සහ සංඥා බාධා වළක්වා ගැනීම සඳහා එය අවම කළ යුතුය.

අභ්යන්තර සම්බාධනය ගැටළුව කළමනාකරණය කිරීම නොසලකා හැරිය හැකි සැලසුම් ගැටළුවක් නොවේ. The impedance starts at the surface of the circuit board, passes through a solder joint to the joint, and ends at the coaxial cable. සම්බාධනය සංඛ්‍යාතය අනුව වෙනස් වන හෙයින්, සංඛ්‍යාතය වැඩි වන තරමට සම්බාධනය කළමනාකරණය කිරීම වඩාත් දුෂ්කර ය. The problem of using higher frequencies to transmit signals over broadband appears to be the main design problem.