PCB haute vitesse

Qu'est - ce qu'un PCB haute vitesse?

PCB haute vitesse utilise une telle carte, si la fréquence du circuit logique numérique atteint ou dépasse 45 MHz ~ 50 MHz, il est appelé circuit haute vitesse, et les circuits fonctionnant sur cette fréquence représentent déjà un tiers de l'ensemble du système électronique.

Comment choisir un matériau PCB pour la conception à haute vitesse

Les exigences de matériel de PCB à haute vitesse sont les suivantes:

1. Faible perte, CAF / résistance à la chaleur et ténacité mécanique (adhérence) (bonne fiabilité)

2. Stable DK / DF paramètre (petit coefficient de variation avec la fréquence et l'environnement)

3. Faible tolérance sur l'épaisseur du matériau et la teneur en colle (bon contrôle d'impédance)

4. Faible rugosité de surface de la Feuille de cuivre (réduction des pertes)

5. Essayez de choisir le tissu de fibre de verre de fenêtre plate (réduire l'inclinaison et la perte)

L'intégrité du signal à grande vitesse est principalement liée à la cohérence de l'impédance, des pertes de ligne de transmission et de la temporisation. On peut considérer que l'intégrité du signal peut être garantie si une forme d'onde et un diagramme d'oeil appropriés peuvent être reçus à la réception. Par conséquent, les principaux indicateurs de paramètres pour la sélection de matériaux PCB de circuits numériques à grande vitesse sont DK, DF, pertes, etc.

Qu'il s'agisse d'un circuit analogique ou numérique, la constante diélectrique DK d'un matériau PCB haute vitesse est un paramètre important dans le choix du matériau, car la valeur DK est étroitement liée à la valeur réelle de l'impédance du circuit appliquée au matériau. Lorsque la valeur DK du matériau PCB haute vitesse change, que ce soit avec la fréquence ou la température, l'impédance de la ligne de transmission du circuit subit des changements inattendus qui affecteront négativement les performances de transmission du signal du circuit numérique haute vitesse. Si le DK du matériau PCB présente des valeurs différentes pour des composantes harmoniques de fréquences différentes, l'impédance aura également des valeurs de résistance différentes à des fréquences différentes. Des variations inattendues de la valeur DK et de l'impédance entraînent un certain degré de perte et de décalage de fréquence de la composante harmonique, ce qui déforme la composante harmonique analogique du signal numérique à grande vitesse, ce qui réduit l'intégrité du signal.

La dispersion chromatique est étroitement liée à la valeur DK et est également une caractéristique des matériaux PCB haute vitesse. Plus la valeur DK varie avec la fréquence et moins la dispersion chromatique est importante, meilleure est l'application des circuits numériques à grande vitesse. La polarisation des matériaux diélectriques, les pertes des matériaux PCB à grande vitesse et la rugosité de surface des conducteurs de cuivre à haute fréquence peuvent tous entraîner une dispersion chromatique du circuit. La valeur DK d'un matériau à haute vitesse nécessite donc une stabilisation. Moins la variation fluctue, mieux c'est à différentes bandes de fréquences et températures.

Perte de ligne de transmission PCB haute vitesse comprend généralement la perte de média, la perte de conducteur et la perte de rayonnement

Les pertes diélectriques sont également appelées pertes d'isolation. Les pertes d'isolation du signal PCB à grande vitesse augmentent avec la fréquence, en particulier avec le changement de fréquence de la composante harmonique supérieure du signal numérique à grande vitesse, ce qui crée une atténuation d'amplitude importante, entraînant une distorsion du signal numérique à grande vitesse. Les pertes diélectriques sont proportionnelles à la fréquence du signal, à la racine carrée de la constante diélectrique DK de la couche isolante et au facteur de perte diélectrique DF de la couche isolante.

Les pertes de conducteurs sont liées au type de conducteur (les différents types de résistance diffèrent), à la couche isolante et aux dimensions physiques du conducteur, proportionnelles à la racine carrée de la fréquence; Dans la fabrication de PCB à grande vitesse, les principaux effets de l'utilisation de différents substrats sur les pertes de conducteurs sont causés par l'effet de chimiotaxie et la rugosité de surface. La rugosité de surface des lignes de signal est différente lorsque différentes feuilles de cuivre sont utilisées. Influencée par l'effet de chimiotaxie / profondeur, la longueur des dents de cuivre de la Feuille de cuivre affectera directement la qualité de transmission du signal à grande vitesse. Plus la longueur de la dent de cuivre est courte, meilleure est la qualité de transmission du signal à grande vitesse.

Les pertes radiatives des PCB à grande vitesse sont liées à des propriétés diélectriques proportionnelles à la constante diélectrique DK, au facteur de perte diélectrique DF et à la racine carrée de la fréquence.

Panasonic M6 haute vitesse PCB matériaux performance universelle

Quels sont les matériaux utilisés pour les PCB haute vitesse?

La réponse habituelle est fr4. Par carte PCB, nous entendons généralement un substrat. Il est en fait composé de feuilles de cuivre et de préimprégnés, qui ont de nombreuses classifications en fonction de l'application.

Fr4 utilise une résine époxy ou époxy modifiée comme adhésif et un tissu de fibre de verre comme matériau de renforcement. C'est - à - dire que tant que le matériau du système est utilisé, il peut être appelé fr4, et fr4 est donc un terme collectif pour ce système de résine. Les plaques d'impression utilisant le matériau fr4 sont actuellement le type de plaque d'impression le plus grand et le plus utilisé au monde.

En général, fr4 sera classé selon les types suivants.

1. Selon la dénomination et la classification du tissage de tissu de fibre de verre, tels que:

106, 1067, 1080, 1078, 2116, 2113, 3313, 7628, etc.

Ce sont les types de tissu de verre couramment utilisés, et bien sûr, il existe d'autres types. Chaque type de tissu de verre est spécifié dans les spécifications IPC. Par conséquent, le même type de tissu de verre utilisé par différents fabricants de PCB ne diffère pas beaucoup, car il existe également de nombreux fabricants de PCB, mais le même type de tissu de verre fourni par différents fabricants de PCB doit répondre aux exigences des spécifications de la CIB.

2. Classification par type de verre

E - glass (E - glass): E signifie électrique, ce qui signifie verre isolant électrique. C'est un verre Aluminosilicate de calcium avec très peu (généralement moins de 1%) d'oxydes de métaux alcalins, d'où le nom de verre sans alcali. Avec une résistivité élevée. Le verre électronique est maintenant devenu le composant le plus couramment utilisé de la fibre de verre, et de nombreux matériaux de PCB utilisent généralement du verre électronique, sauf indication contraire.

Verre ne (ne - glass): également connu sous le nom de verre faible - DK, est un verre à faible fibre diélectrique développé par Nippon Nippon Textile Co., Ltd., sa constante diélectrique σ (1 MHz) est de 4,6 (6,6 pour le verre e), le facteur de perte tanσ (1 MZ) est de 00007 (verre e est 00012), les matériaux de verre ne couramment utilisés sont m7ne, it968se, it988gse, etc.

3. Selon le système de résine utilisé par le fournisseur de PCB et sa classification des propriétés:

ITEQ haute vitesse PCB matériel:

It180a / it170gra1 / it958g / it968 / it968se / it988gse

TUC haute vitesse PCB matériel:

Tu862hf / tu872lk / tu872slk / tu872slk SP / tu883 / tu933 +

Matériel de carte PCB Panasonic haute vitesse:

Mégohmmètre 4 / m4s / mégohmmètre 6 / m6g / m7e / m7ne

Série Park meteowave:

Mw1000 / 2000 / 3000 / 4000 / 8000

Sheng billion matériel de carte PCB haute vitesse: s1000 - 2 (m) / s7439 / S6, etc.

Matériel de carte PCB à haute vitesse de Rogers: ro4003 / ro3003 / ro4350b (matériel RF), etc.

4. Classification par niveau de perte

Selon le matériau, il peut être divisé en un tableau de pertes ordinaires (dfâ ¥ 0,02), un tableau de pertes moyennes (0,01 < DF < 0,02), un tableau de pertes faibles (0005 < DF < 0,01), un tableau de pertes très faibles (DF < 0005), etc. la classification ici est plus large et n'est qu'une classification grossière en fonction de la valeur de DF. Différentes personnes peuvent avoir des intervalles de classification différents.

5. Classification par propriétés ignifuges

Type ignifuge (UL94 - vo, UL94 - v1) et non - ignifuge (classe UL 94 - HB)

Après avoir lu l'introduction ci - dessus, revenez à la question précédente de notre article, quelle carte PCB haute vitesse utilisez - vous généralement? Bien sûr, je voudrais entendre le système de résine utilisé par le fournisseur de carte PCB et le nom du matériau correspondant à la performance, tel que it180a / s1000 - 2 / it968 / m4s, etc. selon les pertes et les matériaux différents de différents fabricants, il est principalement basé sur une carte moyenne et haute vitesse commune avec des pertes inférieures à la normale fr4, tandis que la normale fr4, telle que it180a, s1000 - 2 / M, tu752 / 768, etc., ne diffère pas beaucoup sur DF. C'est aussi notre carte Hi - Tg la plus utilisée actuellement, la megtron6 / m6g de Panasonic, pour les circuits imprimés haute vitesse.

Conception de PCB haute vitesse, mise en page de PCB haute vitesse

Pour concevoir des PCB haute vitesse de haute qualité, nous devons tenir compte de l'intégrité du signal et de l'intégrité de l'alimentation. Cependant, nous connaissons la différence entre les signaux haute vitesse et les signaux haute fréquence et comprenons la différence entre les signaux haute vitesse et les signaux haute fréquence dans la conception de PCB. Bien que les résultats immédiats proviennent de l'intégrité du signal, nous ne devons pas négliger la conception de l'intégrité de la puissance. Parce que l'intégrité de la puissance affecte directement l'intégrité du signal du PCB haute vitesse final.

Lors de la conception et de la construction d'une pile de PCB, la priorité doit être donnée aux problèmes de matériaux. Le PCB 5G doit répondre à toutes les spécifications lorsqu'il transporte et reçoit des transmissions de signaux, fournit des connexions électriques et fournit des contrôles fonctionnels spécifiques. En outre, les défis liés à la conception de PCB doivent être résolus, tels que le maintien de l'intégrité du signal à haute vitesse, la gestion de la dissipation thermique et la prévention des interférences électromagnétiques (EMI) entre les données et les cartes.

Des fréquences plus élevées nécessiteront l'utilisation de matériaux appropriés dans les PCB pour capturer et transmettre des signaux plus faibles et plus élevés sans perte de signal ni EMI. Un autre problème est que l'appareil deviendra plus léger, plus portable et plus petit. En raison de contraintes strictes de poids, de taille et d'espace, les matériaux de PCB doivent être flexibles et légers pour accueillir tous les dispositifs microélectroniques sur la carte.

Pour les fils de cuivre PCB, un câblage plus mince et un contrôle d'impédance plus strict doivent être suivis. Le procédé traditionnel de gravure par soustraction des PCB haute vitesse 3G et 4G peut être converti en un procédé de semi - addition amélioré. Ces processus semi - additifs améliorés fourniront une trajectoire plus précise et des parois plus droites.

Les matériaux et les substrats sont également en cours de refonte. Les sociétés de circuits imprimés étudient des matériaux avec des constantes diélectriques aussi basses que 3, car les matériaux standard pour les PCB à basse vitesse sont généralement de 3,5 à 5,5. Un tissage plus serré de fibre de verre, un facteur de perte plus faible, des matériaux de perte et un faible profil de cuivre seront également le choix pour les circuits imprimés haute vitesse à signal numérique pour prévenir la perte de signal et améliorer l'intégrité du signal.

, la diaphonie et la capacité parasite sont les principaux problèmes de la carte. Pour gérer la diaphonie et l'EMI causés par les fréquences analogiques et numériques sur la carte, un câblage séparé est fortement recommandé. L'utilisation de cartes multicouches fournira une meilleure polyvalence pour déterminer comment placer des routes à grande vitesse, de sorte que les chemins des signaux de retour analogiques et numériques restent éloignés les uns des autres, tout en gardant les circuits AC et DC séparés. L'augmentation du blindage et du filtrage lors de la disposition des composants devrait également réduire la quantité d'EMI naturelle sur le PCB.

Pour s'assurer que la surface de cuivre est exempte de défauts et de courts - circuits ou de circuits ouverts graves, un système avancé d'inspection optique automatique (AIO) avec des fonctions plus élevées et des mesures bidimensionnelles sera utilisé pour vérifier le câblage des conducteurs et effectuer des mesures. Ces technologies aideront les fabricants de PCB à rechercher d'éventuels risques de dégradation du signal.

Une vitesse de signal plus élevée entraînera plus de chaleur générée par le courant traversant le PCB. Les matériaux PCB utilisés pour les matériaux diélectriques et les couches de substrat de base nécessiteront les vitesses élevées requises pour une manipulation complète de la technologie 5G. Si le matériau est insuffisant, il peut provoquer des fils de cuivre, des écailles, des contractions et des déformations, car ces problèmes peuvent entraîner une détérioration du PCB.

Pour faire face à ces températures plus élevées, les fabricants doivent se concentrer sur le choix des matériaux pour résoudre les problèmes de conductivité thermique et de coefficient thermique. Un bon PCB doit être produit en utilisant des matériaux avec une conductivité thermique plus élevée, un excellent transfert de chaleur et une constante diélectrique constante.

La conception de PCB à grande vitesse est un processus de conception très complexe. De nombreux facteurs doivent être pris en compte dans la conception de PCB à haute vitesse, qui sont parfois opposés. Si les dispositifs à grande vitesse sont disposés à proximité les uns des autres, bien que le retard puisse être réduit, des effets thermiques diaphoniques et importants peuvent se produire. Par conséquent, dans la conception, il est nécessaire de peser divers facteurs pour faire un compromis global; Il répond non seulement aux exigences de conception, mais réduit également la complexité de la conception. L'utilisation de moyens de conception de PCB à grande vitesse constitue la contrôlabilité du processus de conception. Conception de PCB haute vitesse fiable et réussie que contrôlable!

Carte PCB haute vitesse, également connu sous le nom de carte PCB haute vitesse ou carte PCB haute vitesse, est une carte PCB haute vitesse fabriquée à partir de matériaux PCB haute vitesse. Avec des caractéristiques telles que la haute vitesse, une grande fiabilité, une faible latence, une grande capacité et une bande passante élevée.

Les circuits imprimés à haute vitesse sont largement utilisés dans les communications 5G telles que les stations de base 5G, les grands ordinateurs et autres. Carte PCB haute vitesse est également l'un des produits de base de l'IPCB. IPCB peut fournir aux utilisateurs des services de conception de circuits imprimés à grande vitesse, d'échantillons de circuits imprimés à grande vitesse, de fabrication de circuits imprimés à grande vitesse, de SMT et d'assemblage de circuits imprimés à grande vitesse. Si vous avez besoin de fabrication de PCB haute fréquence, veuillez contacter IPCB.