Leiterplattentechnisch - Analyse des Einflusses der Leiterplattenbearbeitung auf die Schaltungsleistung

Analyse des Einflusses der Leeserplbeesenbearbeesung auf die Schaltungsleistttttttttttttttttttung

Sogar die die meisten detailliert und gründlich Pleinung kann manchmal be falsch, als in Hochfrequenz-Leiterplbeite Design, seine Leistung wird be Betrvauffen vauf die nodermal Toleranz Änderungen vauf die Schaltung Verarbeitung Prozess. Obwohl modern Computergestützt ((CAE)) Svauftwsind Design Werkzeuge balsiert auf elektromagnetisch ((EM)) Simulbeiiauf kann simulieren und voderhersagen Schaltung Leistung unter unterschiedlich Modelle, auch die am besten Simulatiauf Svauftwsind kann nicht vorhersagen einige kaufventieinell Schaltung Verarbeitung Prozess Änderungen. Die Auswirkungen. In insbesondere, die Abweichung von die Kupfer Beschichtung Dicke und die Ergebnisierend ändern in die Fürm von die Leiter, und die Ergebnisierend ändern in die Leistung von die rundgekoppelt Schaltung.

Normalerweise Die Dicke von die galvanisiert Kupfer von die Leiterplatte((PCB)) hat a bestimmte ändern. Allerdings, fällig zu Herstellung Prozess und undere Gründe, dort wird be mehr or weniger Fehler in die Dicke von galvanisiert Kupfer on die gleiche Material und die Dicke von galvanisiert Kupfer zwischen unterschiedlich Materialien. Diese Änderungen in die Dicke von die galvanisiert Kupfer sind genug zu Auswirkungen die Leistung von a einzeln Schaltung in a klein Fläche on die Schaltung Material, so als zu Auswirkungen die Konsistenz von die gleiche Schaltung on mehrfach unterschiedlich PCB Bretts.
Überzogen durch Löcher ((PTH)) nochmalerweise realisieren die leitfähig Verbindung zwischen one Seite und die undere Seite von die PCB Panel in die Dicke Richtung von die dielektrisch Material ((z-Achse)), or die Verbindung zwischen die Leiter Ebenen in die Schaltung von die mehrschichtig Brett. Die Seitenwände von die Durchkontaktierungen are plattiert mit Kupfer zu Verbesserung ihre Leitfähigkeit. Allerdings, die PTH Kupfer Beschichtung Prozess is weder konventionell nor einfach, und unterschiedlich Prozesse kann Ergebnis in Unterschiede in die Dicke von die Kupfer Beschichtung Ebene. Die Methode von PTH Durchgangsloch Kupfer Beschichtung is normalerweise Elektrolyt Kupfer Beschichtung, dass is, Hinzufügen a Ebene von galvanisiert Kupfer on die Kupfer Folie von die PCB Material zu realisieren die elektrisch Verbindung von die Durchgangsloch. Dies virtuell Erhöhungen die Dicke von die Kupfer Folie von die Laminat, und führt ein a ändern in die Dicke von die Kupfer Folie durchgehend die Material Brett. Variationen in die Dicke von die Kupfer Folie in a einzeln Brett wird Ursache Unterschiede in die Dicke von die Kupfer Folie in die gleiche Brett. Ähnlich, die uneben Dicke von die Kupfer Folie zwischen unterschiedlich Bretter wird auch Reduzieren die Wiederholbarkeit von die gleiche Schaltung zwischen Chargen.

Da die Wellenlänge des Signals abnimmt, wenn die Frequenz höher ist, hat die Änderung der Kupferdicke einen größeren Einfluss auf Millimeterwellenschaltungen als niederfrequente Schaltungen. Allerdings sind nicht alle Arten von Übertragungsleitungen gleich betrvonfen. Beispielsweise werden die Amplitude und Phatenleistung von HF/Mikrowellen-Mikrostrewennen-Übertragungsleitungen nur geringfügig durch die Dicke der PCB-Kupferbeschichtung beeinflusst. Allerdings werden Schaltungen einschließlich geerdeter koplanarer Wellenleiter (GCPW)-Übertragungsleitungen und Mikrostreifen-Übertragungsleitungen mit Kantenkopplungseigenschaften erhebliche Änderungen in ihrer HF-Leistung aufgrund übermäßiger Veränderungen in der Dicke der Kupferschicht verursachen. Wenn nicht jede Änderung berücksichtigt wird, selbst mit den besten elektromagnetischen Simulationssvontware-Tools, kann der Einfluss der Leiterplattenverkupferung auf die HF-Leistung (z. B. Einfügedämpfung und Rückflussdämpfung) nicht genau vorhergesagt werden.

Die Kante Kupplung Schaltung erreicht unterschiedlich Grad von Kupplung durch a sehr schmal Lücke zwischen die Kupplung Leiter. Fälligkeit zu die mikroskopisch Größe von die Lücke, die Breite von die Lücke zwischen die gekoppelt Seitenwände wird ändern fällig zu die Dicke von die Kupfer Beschichtung. Locker gekoppelt Schaltungen (großr Lückes) are weniger Betrvonfen von Änderungen in Kupfer Beschichtung Dicke. Als die gap zwischen die gekoppelt Linien wird schmaler, die Grad von Kupplung Erhöhungen, und die Einfluss von dimensional Toleranzen on die Variation von Kupfer Beschichtung Dicke Erhöhungen. Für rundgekoppelt Schaltungen mit dicker Kupfer Ebenen, die Seitenwände von die Schaltung Übertragung Linien wird auch be höher. Die Unterschied in die Höhe von die Seitenwände wird auch Blei zu die Unterschied in die Kupplung Koeffizient, und die wirksam dielektrisch konstant ((Dk)) erhalten von die Schaltung mit unterschiedlich Kupfer Beschichtung Dicke wird auch be unterschiedlich.

Trapezoid Wirkung
Änderungen in Kupfer Beschichtung Dicke wird auch Auswirkungen die physisch Fürm von Hochfrequenz Schaltung Leiter. Für Modellierung Zwecke, it is normalerweise angenommen dass die Leiter is rechteckig. Von die Querschnitt Ansicht, die Breite von die Leiter is konsistent entlang die Länge von die Leiter. Allerdings, dies is die ideal Situation. Die tatsächliche Leiter normalerweise hat a trapezförmig Fürm, mit die größte Größe at die unten von die Leiter, dass is, at die Kreuzung von die Leiter und die Schaltung dielektrisch Substrat. Für Schaltungen mit dicker Kupfer, die trapezförmig Form wird mehr schwerwiegend. Changes in die Größe von Leiter wird Ursache Änderungen in die aktuell Dichte durch die Leiter, die wird result in Änderungen in die Leistung von Hochfrequenz Schaltungen.

Die Auswirkungen von dies ändern on Schaltung Leistung is unterschiedlich fällig zu unterschiedlich Schaltung Designs und Übertragung Linie Technologien. Die elektrisch Leistung von die Stundard Mikrostreifen Übertragung Linie Schaltung wird kaum ändern stark fällig zu die trapezförmig Wirkung von die Leiter, aber die Schaltung mit Kante Kupplung Eigenschaften wird haben a signifikant Auswirkungen fällig zu die trapezförmig Leiter, besonders in die dicker Kupfer Ebene. Dies effect wird mehr vonfensichtlich.

For rundgekoppelt Schaltungen mit eng Kupplung Eigenschaften, computer Modellierung basiert on ideal rechteckig Leiter Shows dass dort is a höher aktuell Dichte on die Seitenwände von die gekoppelt Leiter. Allerdings, if du ändern die Leiter Modell zu a trapezförmig Leiter, it wird anzeigen dass a größer aktuell Dichte erscheint at die unten von die Leiter, und die aktuell Dichte wird Zunahme as die Dicke von die Leiter Erhöhungen.
Als die aktuell Dichte Änderungen, die elektrisch Feld Stärke von die trapezförmig Leiter auch Änderungen entsprechend. For rechteckig rundgekoppelt Leiter, die aktuell Dichte entlang die Kupplung Seitenwände is hoch, und a large Teil von die elektrisch Feld um die Leiter is in die Luft zwischen die Leiter. For randgekoppelt Leiter mit a trapezförmig Form, die aktuell Dichte on die Seitenwände is niedriger, and die elektrisch Feld besetzt von die Luft zwischen die gekoppelt Leiter is weniger. Die Dk of Luft is 1. An randgekoppelt Schaltung mit a rechteckig Leiter in die Luft mit mehr elektrisch Felder zwischen Leiter wird result in an wirksam Dk niedriger als dass of a Schaltung mit trapezförmig Leiter, die has mehr Umgebung Leiter and dielektrisch Materialien. Elektrisch Feld.

Fälligkeit zu die Standard Schaltung Herstellung Prozess, die Dicke of die Kupfer Beschichtung on die Leiterplatte kann ändern innerhalb a einzeln Schaltung board, and die Schaltung Leistung of diese Kupfer Dicke Änderungen wird auch ändern nach zu die Schaltung Topologie and Frequenz. Bei Millimeter Welle Frequenzen, die Größe/Wellenlänge of die Schaltung is klein, and die Einfluss of Dicke Änderungen is signifikant. Daher, wenn Verwendung Schaltung Simulation Software zu simulieren die Leistung of a gegeben Schaltung Material, it is nicht nur notwendig zu streng Steuerung die Dk Leistung, aber auch zu analysieren and Erwägen die Änderungen and Wirkungen gebracht über von diese Verarbeitung Techniken in Vorschuss.