정밀 PCB 제조, 고주파 PCB, 고속 PCB, 표준 PCB, 다중 계층 PCB 및 PCB 조립.
디지털 시스템이 빠르게 발전함에 따라 이전에는 미미하다고 여겨졌던 전송선 손실이 이제 PCB 설계의 가장 중요한 문제가 되고 있다.당시 시계의 주파수가 1GHz보다 높을 때, 실제로 이미 주파수 관련 전송 손실의 영향이 발생하였는데, 특히 고속 SerDes 인터페이스는 신호의 상승 시간이 매우 빠르며, 디지털 신호는 그 자체의 중복 주파수보다 더 많은 고주파 에너지를 장착할 수 있다.이러한 높은 고주파 에너지 분량은 이상적인 빠른 변환 디지털 신호를 구축하는 데 사용됩니다.오늘날의 고속 직렬 버스는 일반적으로 클럭 속도의 5 차 고조파에 많은 에너지를 집중합니다.
10Gbit/s 이상의 고속 디지털 어플리케이션이 있습니다.이들 앱은 5GHz의 기본 주파수와 15GHz, 25GHz 등의 고조파를 사용한다. 이 주파수 범위 내에서 대부분의 일반적인 PCB 재료는 매체 전력 손실(Df) 면에서 매우 현저한 차이를 보이고 심각한 신호 무결성 문제를 초래한다.고속 디지털 인쇄회로기판이 고주파 응용을 위해 특별히 설계된 특수판을 사용하는 이유 중 하나다.이러한 재료의 제조 방법은 낮은 손실 인수를 가지고 있으며 넓은 주파수 범위 내에서 변화가 가장 적다.이러한 보드는 과거에는 고주파 RF 응용프로그램에 자주 사용되었으며 현재는 77GHz 이상의 응용프로그램에도 사용되고 있습니다.이러한 보드는 개전 손실 인자를 높이는 것 외에도 엄격한 두께 제어 및 Dk 제어를 갖추고 있어 신호의 무결성을 더욱 잘 보장합니다.
2019 타이베이 컴퓨터 쇼에서 AMD는 3 세대 Ryzen Ryzen 프로세서를 발표했습니다.AMD의 7나노 CPU의 성능 외에 인텔을 제압하기 시작했다.지원되는 X570 칩셋은 PCIe 4.0에 대한 지원도 도입했다.PCIe 4.0 NVMe SSD도 시장에 출시되기 시작했으며, PCIe 5.0 사양은 2년 후에 발표될 것으로 예상된다.
PCIe 5.0의 데이터 속도는 무서운 32GT/s에 달할 것이며, 이는 주파수와 관련된 삽입 손실을 심화시킬 것이다.선택한 PCB 재료는 각 영역의 삽입 손실에 큰 영향을 미칩니다.
만약 PCB를 설계할 때 회로판이 고속신호에 미치는 영향을 고려하지 않는다면 로기사도 전복될것이다.
PCB 보드를 선택할 때는 PCB 설계 요구 사항, 대규모 생산 및 비용의 균형을 맞출 필요가 있습니다.간단히 말해서, 설계 요구 사항에는 전기 및 구조적 신뢰성이 포함됩니다.일반적으로 매우 빠른 PCB 보드를 GHz보다 자주 설계할 때 보드의 문제가 더 중요합니다.예를 들어, 일반적인 FR-4 재료는 여러 GHz의 주파수에서 큰 개전 손실 Df (개전 손실) 를 가지고 있으며, 이는 적용되지 않을 수 있습니다.
고속 디지털 회로의 작동 속도는 PCB를 선택할 때 고려되는 주요 요소입니다.회로 속도가 높을수록 선택한 PCB의 Df 값이 작아집니다.중간 및 저손실 회로 기판은 10Gb/s 디지털 회로에 적용됩니다.낮은 손실을 가진 보드는 25Gb/s 디지털 회로에 적합합니다.초저손실 보드는 더 빠른 고속 디지털 회로에 적용되며 속도는 50Gb/s 이상일 수 있습니다.
재료 Df 기준:
10Gb/S 디지털 회로의 상한선인 0.01ï½ 0.005 사이의 Df 회로 기판;
Df는 0.005ï½ 0.003 사이이며 보드의 적절한 상한선은 25Gb/S 디지털 회로입니다.
Df 0.0015 미만의 보드는 50Gb/S 이상의 디지털 회로에 적합합니다.
고속 PCB의 경우 신호 전송 손실을 최소화하기 위해 재료의 선택과 설계가 신호 무결성 요구 사항에 부합하는지 고려해야 합니다.
PCB의 전송 손실은 주로 미디어 손실, 도체 손실 및 방사선 손실로 구성됩니다.
고주파 신호가 긴 전송선을 따라 드라이브에서 PCB의 수신기로 전송될 때 개전 재료의 손실 인자는 신호에 큰 영향을 미친다.더 큰 소모 인자는 더 높은 개전 흡수를 의미한다.손실 계수가 비교적 큰 재료는 긴 송전선의 고주파 신호에 영향을 줄 수 있다.개전 흡수가 고주파 감쇠를 증가시켰다.
PCB에서 가장 많이 사용되는 전매질 재료는 FR-4로, 에폭시 수지 유리층 압판을 사용하여 다양한 공정 조건의 요구를 충족시킬 수 있다.FR-4의 섬은 4.1과 4.5 사이입니다.GETEK은 고속 회로 기판에 사용할 수있는 또 다른 재료입니다.GETEK는 굴절률이 3.6과 4.2 사이인 에폭시 수지(폴리페닐에테르)로 구성된다.
도선 손실
재료에서의 전하의 흐름은 에너지 손실을 초래할 수 있다.외부 마이크로밴드선과 내부 밴드선의 도체 손실은 직류 손실과 교류 손실의 두 부분으로 세분화할 수 있다.여기서 언급 된 직류는 1MHz 미만의 회로입니다.직류 손실은 일반적으로 고속 회로 설계에 적합하지 않지만, 저항의 감소는 SODIMM DDR3/4 주소 및 명령 제어 버스 경로설정과 같은 여러 시스템의 논리적 레벨과 노이즈 허용량을 침식합니다.그러나 온보드 스토리지의 신호 케이블 길이는 일반적으로 3인치 미만입니다.그래서 이 문제는 강조되지 않았다.
전형적인 5m 귀 너비, 1.4m 귀 두께 (구리 1온스), 1인치 길이의 회로의 경우 직류 전기를 가할 때 신호 경로의 저항은 일반적으로 0.1옴/인치이다.구리와 대부분의 다른 금속의 체저항률은 주파수가 100GHz에 가까울 때까지 일정합니다.어떤 상황에서도 피부로 가는 효과는 도체의 주파수 의존성을 촉발시킨다.
교류 전기는 주파수 의존성 때문에 저항이나 전감 도체 손실을 가지고 있다.저주파에서 일부 PCB 설계자들은 저항과 전감이 직류전기와 같다고 생각하지만 주파수가 증가함에 따라 전송선과 참조 표면의 횡단면 전류 분포가 고르지 않게 변하고 도체의 외부로 이동한다.피부로 가는 효과로 인해 전류가 어쩔 수 없이 구리의 외표면으로 들어가게 되었는데, 이는 손실을 크게 증가시켰다.전류의 재분포는 저항을 증가시키고 단위 길이당 코일 전감을 낮춘다.주파수가 1GHz 이상으로 증가함에 따라 저항은 계속 증가하고 코일 감지는 한계치에 도달하여 외부 감지가 된다.주파수가 높을수록 전류가 도체 바깥 표면에서 흐르는 추세가 커진다.교류저항은 주파수가 어느 한 점까지 상승할 때까지 대체로 직류저항과 같으며 즉 피부로 가는 깊이가 도체의 두께보다 작을 때까지 유지된다.
