PCB 뉴스 - PCB 기판은 지연선의 안정성을 결정하는 관건이다

PCB 기판은 지연선의 안정성을 결정하는 관건이다

PCB 회로에서 지연선은 아날로그 회로와 디지털 회로의 신호를 조정하는 데 매우 유용한 구조 컴포넌트입니다.고주파 고속 지연선의 주요 특성은 작업 대역폭, 지연 시간, 작업 대역폭 내의 삽입 손실, 회파 손실, 주파수 비율, 상승 시간과 지연 안정성을 포함한다.지연선은 축선, 바디 음파 어셈블리, 표면 음파 어셈블리 등과 같은 다양한 회로 어셈블리로 구현될 수 있지만 PCB 재료의 선택은 지연선의 최종 성능에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.전체 PCB 중점 상수의 균일성과 PCB 두께의 균일성은 지연선의 성능 균일성과 예상 효과에 큰 영향을 줄 것이다.간단하다. 밴드선이든 마이크로밴드회로든 PCB 중개 전기 상수 Dk의 일치성이 좋을수록 재료 두께의 일치성이 좋고 PCB에서 지연선의 안정성이 좋다.

회로에서 지연선의 주요 기능은 전자기 신호 전송 매체 역할을 하는 것이다.전송 매체가 공기일 때 전자기 신호의 전파 속도는 초당 30만 킬로미터의 광속과 같다.설계자가 일반적으로 사용하는 PCB 크기를 고려할 때 광속은 11.8인치/나노초 또는 300mm/나노초로 계산할 수 있다.전자기 신호가 PCB와 같은 다른 매체를 통해 전파되면 PCB의 유전체 상수와 같은 재료 특성의 영향으로 신호의 전파 속도가 느려집니다.모든 회로 재료의 개전 상수는 1보다 크며, 전자파가 회로 재료에서 전파될 때 비교적 높은 개전 계수는 비교적 큰 전하 용량과 비교적 낮은 전파 속도를 의미한다.

PCB의 신호선에 대해 전자기 신호의 전파 속도는 광속을 개전 상수로 나눈 제곱근과 같다.진공과 공기의 개전 상수 Dk는 모두 1로 여겨진다.따라서 전자기 신호의 전파 속도는 공기를 전파 매체로 사용할 때 변하지 않습니다.개전 상수가 4인 FR-4 재료의 경우, 전자기 신호가 전파될 때 전파 속도는 광속을 개전 상수로 나눈 제곱근, 즉 2로 나눈 것과 같다.따라서 FR-4 재료에서 신호가 전파되는 속도는 공기 또는 진공에서 전파되는 속도의 절반입니다.

무선 주파수 마이크로밴드 지연선의 경우, 전자장은 회로 도체 아래의 PCB 개전 재료와 회로 위의 공기를 포함한 금속 도체와 개전 재료의 조합을 통과한다.무선 주파수 대역 지연선의 경우 전자장은 회로 위의 공기와 회로 아래의 PCB의 매개 전기 재료를 통과합니다.구멍을 사용하여 서로 다른 회로 레이어를 연결하는 다중 레이어 회로의 경우 특히 그렇습니다.전파 주파수 마이크로파 지연선에 사용되는 공통 평면 전도도 종종 사용되며, 개전 재료 두께와 동선 두께 공차와 같은 PCB 재료 특성의 차이는 지연선의 성능에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

물론 특정 PCB 재료의 경우 회로 처리 기술과 조립 기술은 지연 라인의 성능 일관성과 밀접한 관련이 있습니다.이상적으로 PCB 재료의 두께와 개전 상수의 편차가 매우 작고 일관성이 좋더라도 PCB 재료의 특성에 따른 차이는 지연 선형 에너지의 차이로 전환됩니다.용량의 증가는 지연 시간의 증가를 초래할 수 있기 때문에 회로 연결점 등으로 인한 불량 용량 효과를 최소화해야 한다.좋은 전기 성능 안정성을 보장하기 위해 PCB 지연선은 넓은 면적의 접지 평면을 설계해야합니다.

실제 지연선 회로 설계에서 적합한 PCB 소재를 찾으려면 여러 요소를 종합적으로 고려해야 한다.우수한 성능으로 볼 때 석강으로 대표되는 로저스사의 RT 5880 회로재료는 폴리테트라플루오로에틸렌을 기반으로 유리 마이크로 광섬유를 통해 고착화된다.RT 5880 회로 재료는 극성 개전 상수와 매우 작은 공차를 가지고 있으며 Dk는 2.2, 공차는 0.02이다.이와 동시에 그 손실계수도 아주 작아 여러가지 층압판의 크기와 두께 (최대 0.005인치까지 얇음) 가 있다.RT5880을 사용하여 지연선을 설계할 때 두께를 엄격히 제어하여 지연선에 미치는 영향을 줄일 수 있습니다.물론 좋은 성능은 종종 더 높은 비용을 의미합니다.낮은 Dk 값과 초낮은 Dk 공차를 가진 PCB 재료는 다른 재료보다 약간 비싸다.이러한 재료는 일반적으로 군용 전자 장비와 같은 가장 어려운 회로 장비에 사용됩니다.

재료의 성능과 비용을 고려하여 Rogers의 RO3003 재료도 PTFE를 기반으로 세라믹을 통해 강화되었습니다.RO3003의 개전 상수는 3.00이고 공차는 0.04이며 손실 인수도 적고 두께를 정확하게 제어하여 지연 선형 에너지에 대한 영향을 줄이기 쉽습니다.Rogers는 매우 비용 효율적인 PCB 재료로 레이어 프레스에서 지연 라인까지 사용됩니다.10GHz에서 RO4835의 Z축 개전 상수는 3.48이고 공차는 0.05입니다.무연 공법과 호환되는 것 외에도 이 재료의 두께 편차도 매우 작아 FR-4 재료 표준 공법으로 가공하여 제품 원가를 낮출 수 있다.다양한 디자인 요구를 충족시키기 위해 소재의 적용 두께와 동박의 두께는 넓은 범위가 있으며 가장 얇은 두께는 0.0066인치가 될 수 있습니다.

지연선의 설계 목표를 달성하기 위해서는 PCB 재료의 선택 외에도 많은 요소를 고려해야 한다.무선 주파수 마이크로웨이브 회로의 각 인터페이스는 지연선의 지연 시간을 증가시킬 수 있습니다.동축 커넥터를 사용하여 신호를 전송하는 PCB 보드의 경우 보드와 커넥터 사이의 인터페이스에 지연 시간 변화가 도입됩니다.이러한 인터페이스 또는 신호 변환 지점은 회로의 지연 시간 변화를 줄이기 위해 양끝에서 가능한 한 일치해야 합니다.RO4835 레이어 프레스 재료는 지연선의 성능 일관성 요구 사항을 충족하기 위해 Dk 공차, 정확한 두께 제어 및 저손실 성능 수준을 제공합니다.