PCB技術 - PCB相互接続設計技術と方法

の相互接続 回路基板 システムは、チップ間の相互接続の3つのタイプを含む 回路基板, 内部の相互接続 PCBボード, and PCB と外部デバイス. RFデザイン, 相互接続点における電磁特性のエンジニアリング設計に直面する主な問題の1つ. この3種類の相互接続設計の様々な手法を紹介した, デバイスのインストール方法を含む, 配線のアイソレーションとリードインダクタンス低減対策, etc. 待ち.
現在、プリント回路基板の設計の周波数が高くなっている. データレートが増加し続けて, データ伝送に必要とされる帯域幅は、信号周波数の上限を1 GHzまたはそれよりもさらに高くする. Although this kind of high-frequency signal technology is far beyond the range of millimeter wave technology (30GHz), それは、RFとローエンドマイクロ波技術も含みます.
RF工学設計法は、より高い周波数帯域で通常生成されるより強い電磁場効果に対処することができなければならない. これらの電磁場は、隣接する信号線又は／又は信号線に信号を誘導することができる PCBライン resulting in unpleasant crosstalk (interference and total noise), システム性能を損なう. リターン損失は主にインピーダンス不整合に起因する, そして、信号への影響は、加法雑音と干渉に起因する影響と同じです.
高いリターン損失は、2つの否定的な影響を及ぼします：1. 信号源に反射された信号はシステムノイズを増加させる, レシーバが信号からノイズを区別することをより難しくすること；2. どんな反射された信号も、基本的に、形が変わった入力信号のために信号品質を低下させるでしょう.
デジタルシステムは1と0の信号しか処理せず、非常に良い耐故障性を持つ, 高速パルスが上がると発生する高調波は周波数が高くなる, 信号が弱くなる. 前方誤り訂正技術はいくつかの負の効果を除去できる, システム帯域幅の一部は、冗長データを送信するために使用される, システム性能の低下につながる. より良い解決法は、RFの効果が信号の完全性を損なうのではなく助けることである. It is recommended that the total return loss of the digital system at the highest frequency (usually the poor data point) is -25dB, これは1のVSWRに相当する.1.

の目標 PCB設計 が小さい, より高速かつ低コスト. RFPC用, 高速信号は、時には PCB設計. 現在, クロストーク問題を解決する主な方法は、グラウンドプレーンを管理することである, to space between wiring and to reduce the lead inductance (studcapacitance). リターン損失を低減する主な方法はインピーダンス整合である. この方法は、絶縁材料の効果的な管理及び能動信号線及び接地線の分離を含む, 特に遷移状態とグランドを持つ信号線の間で.
相互接続点が回路チェーンの最も弱いリンクであるので, RFデザインで, 相互接続点における電磁特性はエンジニアリングデザインに直面する主な問題である. 各々の相互接続点は調査されなければなりません、そして、既存の問題は解決されなければなりません. の相互接続 回路基板 システムは、3つのタイプの相互接続を含みます 回路基板, 内部の相互接続 PCBボード, と信号入力/出力 PCB と外部デバイス.
チップとチップとの間の相互接続 PCBボード
Pentium IVと多数の入力を含む高速チップ/出力配線ポイントはすでに利用可能です. チップ自体に関する限り, 性能は高い, そして、処理速度は1 GHzに達することができました. 最近のGHz相互接続シンポジウムで, 最もエキサイティングなことは、私の増加する数と周波数を扱うための方法です/広く知られている. チップおよびPCB相互接続の主な問題は、相互接続密度があまりに高く、PCB材料の基本構造が相互接続密度の成長を制限する要因になる. 会議で革新的な解決策が提案された, それで, 隣接する回路基板にデータを送信するためにチップ内のローカル無線送信機の使用.
このスキームが有効かどうかにかかわらず, 参加者は非常に明確です, IC設計技術は PCB設計技術.
高周波の技術と方法 PCB設計 の相互接続で PCBボード are as follows:
1. The corner of the transmission line should be 45° to reduce the return loss;
2. レベルに応じて厳密に制御される絶縁定数値を有する高性能絶縁回路基板を使用する. この方法は、絶縁材料と隣接配線との間の電磁場の効果的な管理に資する.
3. 改善する the PCB設計 specifications related to high-precision etching. 指定された線幅の合計誤差は+/- 0.0007インチ, 配線形状のアンダーカット及び断面を管理する必要がある, そして、配線側壁のめっき条件を指定すべきである. The overall management of wiring (wire) geometry and coating surface is very important to solve the skin effect problem related to microwave frequency and realize these specifications.
4. 突き出ているリードは、タップインダクタンスを有する, ので、リード線でコンポーネントを使用しないでください. 高周波環境, 表面実装部品を使用するのがベストです.
5. シグナルバイア, avoid using a via processing (pth) process on sensitive boards, このプロセスがビアでリードインダクタンスを引き起こすので, 接続のための20層のボードのビアのような3層まで, リードインダクタンスは4〜19層に影響する.
6. 豊富な接地層を設ける, 3 D電磁場が影響を及ぼすのを防ぐために、これらの接地層をつなぐために、成形穴を使ってください 回路基板.
7. 無電解ニッケルめっきまたは浸漬金めっきプロセスの選択, 電気めっきのためにHASL法を使用しない. この種の電気メッキされた表面は、高周波電流のためにより良い表皮効果を提供することができる. 加えて, この非常にはんだ付け可能なコーティングは、より少ないリードを必要とする, 環境汚染を減らす.
8. 半田マスクははんだペーストの流れを防ぐことができる. しかし, 厚さの不確実性と絶縁性能の未知のため, 基板の全面は、はんだマスク材料で覆われている, これはマイクロストリップ設計における電磁エネルギーの大きな変化を引き起こす. 一般に, はんだマスクとしてはんだダムを用いる.
あなたがこれらの方法に慣れていないならば, あなたは軍事マイクロ波回路基板設計に従事している経験豊富なデザインエンジニアに相談することができます. また、彼らはあなたが余裕がある価格範囲で議論することができます. 例えば, 銅支持コプレーナマイクロストリップ設計はストリップライン設計よりも経済的である. あなたは、より良い建設のために彼らとこれを議論することができます. 良いエンジニアは、コスト問題を考慮することに慣れないかもしれません, しかし、彼らの提案も非常に有用です. 今ではRF効果に慣れていない若いエンジニアを養成し、RFエフェクトを扱うの経験不足. これは長期的な仕事だ. 加えて, 他の解決策も採用することができる, RF効果を扱うのを可能にするようなコンピュータタイプを改良するような.
これは、ボード上のすべての信号管理の問題と個々の個別コンポーネントの相互接続を解決していると考えられる. それで、信号入力の問題を解決する方法/出力 回路基板 リモートデバイスに接続されたワイヤに? トロンペーターエレクトロニクス, 同軸ケーブル技術の革新者, この問題を解決し、いくつかの重要な進歩をしている. Also, 電磁界を見てみましょう. この場合は, マイクロストリップから同軸ケーブルへの変換を管理する. 同軸ケーブル内, グランド層は、リング状に、そして、均一に間隔をあけて織られている. マイクロストリップで, 接地面はアクティブラインの下にある.