The interconnect of circuit board system includes chip-to-circuit board, interconnect within PCB and interconnect between PCB and external devices. Në dizajnin RF, karakteristikat elektromagnetike në pikën e ndërlidhjes është një nga problemet kryesore me të cilat përballet dizajni inxhinierik. Ky punim prezanton teknika të ndryshme të tre llojeve të mësipërme të dizajnit të ndërlidhjes, duke përfshirë metodat e instalimit të pajisjes, izolimin e instalimeve elektrike dhe masat për të zvogëluar induktancën e plumbit.

Ka shenja që tabelat e qarkut të shtypur po projektohen me frekuencë në rritje. Ndërsa normat e të dhënave vazhdojnë të rriten, gjerësia e brezit të kërkuar për transmetimin e të dhënave gjithashtu e shtyn kufirin e frekuencës së sinjalit në 1 GHz ose më të lartë. Kjo teknologji e sinjalit me frekuencë të lartë, edhe pse shumë përtej teknologjisë së valës milimetrike (30GHz), përfshin RF dhe teknologjinë e ulët të mikrovalës.

Metodat e projektimit inxhinierik RF duhet të jenë në gjendje të trajtojnë efektet më të forta të fushës elektromagnetike që zakonisht krijohen në frekuenca më të larta. Këto fusha elektromagnetike mund të nxisin sinjale në linjat e sinjalit ngjitur ose linjat PCB, duke shkaktuar ndërprerje të padëshirueshme (ndërhyrje dhe zhurmë totale) dhe duke dëmtuar performancën e sistemit. Backloss shkaktohet kryesisht nga mospërputhja e rezistencës, e cila ka të njëjtin efekt në sinjal si zhurma dhe ndërhyrjet shtesë.

Humbja e lartë e kthimit ka dy efekte negative: 1. Sinjali i reflektuar përsëri në burimin e sinjalit do të rrisë zhurmën e sistemit, duke e bërë më të vështirë për marrësin të dallojë zhurmën nga sinjali; 2 2. Çdo sinjal i reflektuar në thelb do të degradojë cilësinë e sinjalit sepse forma e sinjalit hyrës ndryshon.

Edhe pse sistemet dixhitale janë shumë tolerante ndaj gabimeve sepse merren vetëm me sinjale 1 dhe 0, harmonikat e krijuara kur pulsi po rritet me shpejtësi të madhe bëjnë që sinjali të jetë më i dobët në frekuenca më të larta. Edhe pse korrigjimi i gabimit përpara mund të eliminojë disa nga efektet negative, një pjesë e gjerësisë së brezit të sistemit përdoret për të transmetuar të dhëna të tepërta, duke rezultuar në degradim të performancës. Një zgjidhje më e mirë është të kesh efekte RF që ndihmojnë në vend që të pakësojnë integritetin e sinjalit. Rekomandohet që humbja totale e kthimit në frekuencën më të lartë të një sistemi dixhital (zakonisht një pikë e dobët e të dhënave) të jetë -25dB, ekuivalente me një VSWR prej 1.1.

Dizajni i PCB synon të jetë më i vogël, më i shpejtë dhe më pak i kushtueshëm. 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. Metoda kryesore për të zvogëluar humbjen e kthimit është përputhja e rezistencës. Kjo metodë përfshin menaxhimin efektiv të materialeve izoluese dhe izolimin e linjave të sinjalit aktiv dhe linjave tokësore, veçanërisht midis gjendjes së linjës së sinjalit dhe tokës.

Për shkak se ndërlidhja është lidhja më e dobët në zinxhirin e qarkut, në projektimin RF, vetitë elektromagnetike të pikës së ndërlidhjes është problemi kryesor me të cilin përballet dizajni inxhinierik, secila pikë e ndërlidhjes duhet të hetohet dhe problemet ekzistuese të zgjidhen. Ndërlidhja e bordit qark përfshin ndërlidhjen e çipit në qark, ndërlidhjen PCB dhe ndërlidhjen e hyrjes/daljes së sinjalit midis PCB dhe pajisjeve të jashtme.

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.

Pavarësisht nëse kjo zgjidhje funksionon apo jo, ishte e qartë për të pranishmit se teknologjia e dizajnit IC është shumë përpara teknologjisë së dizajnit PCB për aplikimet hf.

Ndërlidhje PCB

Teknikat dhe metodat për hartimin e PCB hf janë si më poshtë:

1. Një kënd 45 ° duhet të përdoret për këndin e linjës së transmetimit për të zvogëluar humbjen e kthimit (FIG. 1);

2 vlera konstante e izolimit sipas nivelit të bordit qark izolues me performancë të lartë të kontrolluar rreptësisht. Kjo metodë është e dobishme për menaxhimin efektiv të fushës elektromagnetike midis materialit izolues dhe instalimeve elektrike ngjitur.

3. Specifikimet e projektimit të PCB për gdhendje me precizion të lartë duhet të përmirësohen. Merrni parasysh të specifikoni një gabim të përgjithshëm të gjerësisë së linjës prej +/- 0.0007 inç, të menaxhoni seksionet e nënçmuara dhe tërthore të formave të telave dhe të specifikoni kushtet e veshjes me mure anësore të telave. Menaxhimi i përgjithshëm i gjeometrisë së telave dhe sipërfaqeve të veshjes është i rëndësishëm për të adresuar efektet e lëkurës që lidhen me frekuencat e mikrovalëve dhe për të zbatuar këto specifikime.

4. Ekziston induktancë e trokitjes në prizat e spikatura. Shmangni përdorimin e përbërësve me plumb. Për mjedise me frekuencë të lartë, është mirë të përdorni përbërës të montuar në sipërfaqe.

5. Për sinjalin përmes vrimave, shmangni përdorimin e procesit PTH në pllakën e ndjeshme, pasi ky proces mund të shkaktojë induktancë të plumbit në vrimën përmes.

6. Siguroni shtresa të bollshme tokësore. Vrimat e formuara përdoren për të lidhur këto shtresa tokëzimi për të parandaluar që fushat elektromagnetike 3d të ndikojnë në tabelën e qarkut.

7. Për të zgjedhur procesin e ngjyrosjes me nikel jo-elektrolizë ose zhytjes në ar, mos përdorni metodën e platimit HASL. Kjo sipërfaqe e elektrolizuar siguron një efekt më të mirë të lëkurës për rrymat me frekuencë të lartë (Figura 2). Përveç kësaj, kjo shtresë shumë e saldueshme kërkon më pak drejtime, duke ndihmuar në zvogëlimin e ndotjes së mjedisit.

8. Shtresa e rezistencës ndaj saldimit mund të parandalojë rrjedhjen e pastës së saldimit. Sidoqoftë, për shkak të pasigurisë së trashësisë dhe performancës së panjohur të izolimit, mbulimi i të gjithë sipërfaqes së pllakës me material rezistence ndaj saldimit do të çojë në një ndryshim të madh të energjisë elektromagnetike në modelin e mikrostripit. Generally, solder dam is used as solder resistance layer.

Nëse nuk jeni të njohur me këto metoda, konsultohuni me një inxhinier me përvojë të projektimit i cili ka punuar në bordet e qarkut të mikrovalëve për ushtrinë. Ju gjithashtu mund të diskutoni me ta se çfarë diapazoni çmimesh mund të përballoni. 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. Inxhinierët e mirë mund të mos jenë mësuar të mendojnë për koston, por këshillat e tyre mund të jenë mjaft të dobishme. Do të jetë një punë afatgjatë për të trajnuar inxhinierë të rinj që nuk janë të njohur me efektet RF dhe kanë mungesë të përvojës në trajtimin e efekteve RF.

Përveç kësaj, mund të miratohen zgjidhje të tjera, të tilla si përmirësimi i modelit të kompjuterit për të qenë në gjendje të trajtojë efektet RF.

Ndërlidhja e PCB me pajisjet e jashtme

Tani mund të supozojmë se i kemi zgjidhur të gjitha problemet e menaxhimit të sinjalit në tabelë dhe në ndërlidhjet e përbërësve diskrete. Pra, si e zgjidhni problemin e hyrjes/daljes së sinjalit nga tabela e qarkut në tela që lidh pajisjen në distancë? Trompeter Electronics, an innovator in coaxial cable technology, is working on this problem and has made some important progress (Figure 3). Gjithashtu, hidhini një sy fushës elektromagnetike të treguar në Figurën 4 më poshtë. Në këtë rast, ne menaxhojmë shndërrimin nga mikrostrip në kabllo koaksial. Në kabllot koaksiale, shtresat e tokës ndërthuren në unaza dhe ndahen në mënyrë të barabartë. Në mikro rripat, shtresa e tokëzimit është nën vijën aktive. Kjo prezanton efekte të caktuara që duhet kuptuar, parashikuar dhe konsideruar në kohën e projektimit. Sigurisht, kjo mospërputhje gjithashtu mund të çojë në humbje prapa dhe duhet të minimizohet për të shmangur zhurmën dhe ndërhyrjen e sinjalit.

Menaxhimi i problemit të rezistencës së brendshme nuk është një problem i projektimit që mund të injorohet. Pengesa fillon në sipërfaqen e bordit të qarkut, kalon përmes një nyje lidhëse në nyje dhe përfundon në kabllin koaksial. Meqenëse rezistenca ndryshon me frekuencën, sa më e lartë të jetë frekuenca, aq më e vështirë është menaxhimi i rezistencës. Problemi i përdorimit të frekuencave më të larta për të transmetuar sinjale mbi brezin e gjerë duket të jetë problemi kryesor i projektimit.

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.