PCB 블로그 - PCB 상호 연결 설계에서 무선 주파수의 영향을 줄이는 팁

본고는 칩-보드, PCB 보드 내 상호 연결 및 PCB-외부 장치 간의 세 가지 상호 연결 설계의 각종 기술, 설비 설치, 배선 격리 및 지시선 감지 감소 조치 등을 소개하여 설계자가 PCB 보드 상호 연결 설계에서 RF 효과를 줄일 수 있도록 돕는다.보드 시스템의 상호 연결에는 칩과 보드, PCB 보드 내부의 상호 연결, PCB 보드와 외부 장치 간의 세 가지 유형의 상호 연결이 포함됩니다.무선주파수설계에서 상호련결점의 전자기특성은 공정설계가 직면한 주요문제의 하나이다.본고는 부품 설치 방법, 배선 격리, 인덕션 감지 저감 조치 등 상술한 세 가지 상호 연결 설계의 각종 기술을 소개한다. 현재 인쇄회로기판 설계의 빈도가 점점 높아지고 있다는 징후가 있다.데이터 속도가 증가함에 따라 데이터 전송에 필요한 대역폭도 신호 주파수의 상한선을 1GHz 이상으로 밀어 넣습니다.이 고주파 신호 기술은 밀리미터파 기술 (30GHz) 을 훨씬 능가하지만 무선 주파수와 저가형 마이크로파 기술도 다루고 있다.무선 주파수 공정 방법은 일반적으로 높은 주파수에서 발생하는 더 강한 전자장 효과를 처리할 수 있어야 한다.이러한 전자기장은 인접한 신호선이나 PCB 판적선에서 신호를 감지하여 불필요한 직렬 교란 (간섭 및 총 소음) 을 초래하고 시스템 성능을 손상시킵니다.반향 손실은 주로 임피던스 미스매치로 인해 발생하며 신호에 대한 영향은 추가 소음 및 간섭과 같습니다.

고회파 손실은 두 가지 부정적인 영향을 미친다: 1) 신호 반사 회신호원은 시스템 소음을 증가시켜 수신기가 소음과 신호를 구분하기 더욱 어렵게 한다;2) 모든 반사 신호는 입력 신호의 모양이 변하기 때문에 기본적으로 신호의 질을 떨어뜨립니다.디지털 시스템은 1과 0만 처리하기 때문에 내결함성이 강하지만 고속 펄스가 상승할 때 발생하는 고조파는 높은 주파수에서 약한 신호를 초래할 수 있다.전방향 오류 수정 기술은 일부 부정적인 영향을 제거할 수 있지만 일부 시스템 대역폭은 중복 데이터를 전송하는 데 사용되어 시스템 성능이 저하됩니다.더 나은 해결책은 무선 주파수 효과로 신호의 무결성을 약화시키는 것이 아니라 도움을 주는 것이다.디지털 시스템 주파수 (일반적으로 낮은 데이터 포인트) 에서 권장되는 총 회파 손실은 -25dB로 1.1의 VSWR에 해당한다.PCB 보드는 더 작고, 더 빠르고, 더 저렴하게 설계되었습니다.RFPCB 보드의 경우 고속 신호가 PCB 보드 설계의 소형화를 제한하는 경우가 있습니다.현재 직렬 교란 문제의 주요 해결 방안은 접지 평면 관리, 흔적선 사이의 간격과 지시선 감각을 낮추는 것이다.반향 손실을 줄이는 주요 방법은 임피던스를 통해 일치하는 것이다.이 방법에는 절연 재료의 효과적인 관리와 유원 신호선과 지선의 격리, 특히 상태 전환이 발생한 신호선과 지 사이가 포함된다.상호 연결점은 회로 체인의 취약한 부분이기 때문에 무선 주파수 설계에서 상호 연결점의 전자기 특성은 공사 설계가 직면한 주요 문제이므로 모든 상호 연결점은 검사를 하고 존재하는 문제를 해결해야 한다.보드 시스템의 상호 연결에는 칩-보드, PCB 내 상호 연결, PCB-외부 장치 간 신호 입력/출력 등 세 가지 유형의 상호 연결이 포함됩니다.칩과 PCB 보드 Pentium IV 간의 상호 연결 및 대량의 입력/출력 상호 연결 지점을 가진 고속 칩은 이미 사용할 수 있습니다.칩 자체의 경우, 그 성능은 신뢰할 수 있으며, 처리 속도는 이미 1GHz에 달할 수 있다.기가헤르츠에 가까운 상호 연결 워크숍에서 흥미로운 점: 증가하는 I/O 수와 빈도를 처리하는 방법은 잘 알려져 있습니다.칩에서 PCB로의 상호 연결의 주요 문제는 상호 연결 밀도가 너무 높아 PCB 재료의 기본 구조가 상호 연결 밀도 증가의 제한 요소가 된다는 것입니다.PCB의 상호 연결 고주파 PCB 보드의 설계 기법과 방법은 다음과 같다.2.1 전송선의 회전각은 45 ° 로 반향 손실을 줄여야 한다;2.2 절연 상수치를 엄격하게 등급에 따라 제어하는 고성능 절연 회로판을 사용해야 한다.이 방법은 절연재와 인접한 배선 사이의 전자장을 효과적으로 관리하는 데 도움이 된다. 2.3 고정밀 식각의 PCB 보드 설계 사양을 개선할 필요가 있다.선가중치에서 +/-0.007인치의 총 오차를 고려하여 케이블 형태의 언더컷과 횡단면을 관리하고 케이블 측면 벽의 도금 조건을 지정합니다.배선(도체) 기하학적 형태와 코팅 표면의 전면적인 관리는 마이크로파 주파수와 관련된 피부 효과 문제를 해결하고 이러한 규범을 실현하는 데 매우 중요하다. 2.4 두드러진 지시선에는 헤드업 전감이 있으므로 납 함유 부품의 사용을 피한다.고주파 환경의 경우 표면 마운트 어셈블리를 사용합니다. 2.5 신호가 구멍을 통과하는 경우 구멍을 통과하면 지시선 감지가 발생하므로 민감한 보드에서 구멍 처리(pth) 프로세스를 사용하지 마십시오.예를 들어, 20-레이어의 오버 홀이 레이어 1 ~ 3을 연결하는 데 사용되는 경우 지시선 센싱은 레이어 4 ~ 19.2.6에 영향을 미쳐 풍부한 접지 평면을 제공합니다.몰딩 오버홀은 3D 전자장이 보드에 미치는 영향을 방지하기 위해 이러한 접지 평면을 연결하는 데 사용됩니다. 2.7 화학 니켈 도금 또는 침금 공정을 선택하고, HASL 방법을 사용하여 도금하지 마십시오.이런 도금 표면은 고주파 전류에 더욱 좋은 피부 보호 효과를 제공한다.또한 용접이 가능한 이 높이 코팅은 더 적은 지시선을 필요로 하므로 환경 오염을 줄이는 데 도움이 됩니다. 2.8 용접 방지제는 용접고의 흐름을 방지합니다.그러나 두께의 불확실성과 알 수 없는 절연 특성 때문에 용접재 마스크 재료로 전체 판 표면을 덮으면 마이크로밴드 설계의 전자기 에너지에 큰 변화가 생길 수 있다.용접댐은 일반적으로 용접재 마스크층으로 쓰인다.만약 당신이 이런 방법에 익숙하지 않다면 경험이 있는 설계공정사에게 문의할수 있다. 그는 일찍 군용마이크로파회로기판에서 사업한적이 있다.너는 그들과 네가 감당할 수 있는 가격 범위를 토론할 수도 있다.예를 들어, 뒷면에 구리가 있는 공면 마이크로밴드 디자인은 밴드 라인 디자인보다 더 경제적이며, 그들과 이 점을 토론하여 더 좋은 조언을 얻을 수 있다.엔지니어들은 비용을 고려하는 데 익숙하지 않을 수도 있지만, 그들의 제안이 도움이 될 수도 있다.이제 무선 주파수 효과에 익숙하지 않고 무선 주파수 효과를 처리하는 데 경험이 부족한 젊은 엔지니어를 교육하는 것은 장기적인 노력이 될 것입니다.또한 무선 주파수 효과를 처리할 수 있도록 컴퓨터를 개조하는 등 다른 솔루션도 제공합니다.PCB 보드와 외부 장치 간의 상호 연결은 이제 보드와 다양한 분리 구성 요소의 상호 연결에 대한 모든 신호 관리 문제를 해결했다고 볼 수 있습니다.그렇다면 보드에서 원격 장치에 연결된 컨덕터로의 신호 입출력 문제는 어떻게 해결합니까?이 경우 마이크로밴드와 동축 케이블 간의 변환을 관리합니다.동축 케이블에서는 접지 평면이 원형으로 교차되어 균일하게 분포됩니다.마이크로밴드에서 접지평면은 벨이다