PCB 기술 - PCB 상호 연결 중 무선 주파수 감소 기술

보드 시스템의 상호 연결은 다음과 같습니다.

칩 대 보드

PCB 상호 연결

PCB 및 외부 구성 요소

무선 주파수 설계에서 상호 연결점의 전자기 특성은 공사 설계가 직면한 주요 문제 중의 하나이다

본고는 상기 세 가지 상호 연결 설계의 각종 기술을 소개하는데, 부품 설치 방법, 배선 격리, 배선 감지 감소 조치 등이다. 현재 인쇄회로기판 설계의 빈도가 갈수록 높아지고 있다는 징후가 있다.데이터 속도가 계속 증가함에 따라 데이터 전송에 필요한 대역폭도 신호 주파수의 상한선을 1GHz 또는 그 이상으로 높였다.이 고주파 신호 기술은 밀리미터파 기술 (30GHz) 의 범위를 훨씬 벗어났지만 무선 주파수와 저단 마이크로파 기술도 다루고 있다.

무선 주파수 공정 설계 방법은 일반적으로 높은 주파수 대역에서 발생하는 더 강한 전자장 효과를 처리할 수 있어야 한다.이러한 전자기장은 인접한 신호선이나 PCB 선상에서 신호를 감지하여 불쾌한 직렬 교란 (간섭 및 총 소음) 을 초래하고 시스템 성능을 손상시킬 수 있습니다.반향 손실은 주로 임피던스 미스매치로 발생하며, 신호에 대한 영향은 가성 소음과 간섭으로 인한 영향과 같다.

높은 수익 손실에는 다음과 같은 두 가지 부정적인 영향이 있습니다.

신호원을 반사하는 신호는 시스템 소음을 증가시켜 수신기가 소음과 신호를 구분하기 더욱 어렵게 한다;

모든 반사 신호는 입력 신호의 모양이 바뀌었기 때문에 기본적으로 신호의 질을 떨어뜨릴 것이다.

비록 디지털 시스템은 1과 0 신호만 처리하고 매우 좋은 내결함성을 가지고 있지만, 고속 펄스가 상승할 때 발생하는 고조파는 주파수가 높을수록 신호가 약해진다.

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.가장 높은 주파수 (일반적으로 낮은 데이터 포인트) 에서 디지털 시스템의 총 회파 손실은 -25dB로 1.1의 VSWR에 해당합니다.

PCB 설계의 목표는 더 작고, 더 빠르고, 더 낮은 비용입니다.무선 주파수 PCB의 경우 고속 신호가 PCB 설계의 소형화를 제한하는 경우가 있습니다.

직렬 교란 문제를 해결하는 주요 방법은 접지 평면, 배선 사이의 공간을 관리하고 지시선 감각을 낮추는 것이다.

반향 손실을 줄이는 주요 방법은 임피던스 일치입니다.이 방법은 절연 재료의 효과적인 관리와 유원 신호선과 지선의 격리, 특히 과도 상태가 있는 신호선과 지간 사이를 포함한다.

상호 연결점은 회로 체인에서 가장 취약한 부분이기 때문에 무선 주파수 설계에서 상호 연결점의 전자기 특성은 공사 설계가 직면한 주요 문제이다.각 상호 연결 지점을 조사하고 문제를 해결해야 합니다.보드 시스템의 상호 연결에는 칩과 보드, PCB 보드의 상호 연결, PCB와 외부 장치 간의 신호 입력/출력 등 세 가지 유형의 상호 연결이 포함됩니다.

1. 칩과 PCB 보드의 상호 연결

펜티엄 IV와 대량의 입력/출력 상호 연결점을 포함하는 고속 칩이 출시되었다.칩 자체의 경우, 그 성능은 신뢰할 수 있으며, 처리 속도는 이미 1GHz에 달할 수 있다.칩과 PCB 간의 상호 연결의 주요 문제는 상호 연결 밀도가 너무 높다는 것이며, 이로 인해 PCB 재료의 기본 구조가 상호 연결 밀도의 증가를 제한하는 요소가 될 것입니다.일반적인 솔루션은 칩 내부의 로컬 무선 송신기를 사용하여 인접한 회로 기판으로 데이터를 전송하는 것입니다.이 방안이 효과가 있든 없든 참석자들은 고주파 응용 분야에서 IC 설계 기술이 PCB 설계 기술보다 훨씬 앞선다는 것을 잘 알고 있다.

2. PCB 보드 상호 연결

고주파 PCB 설계의 팁과 방법은 다음과 같습니다.

송전선로의 회전각은 45 ° 로 반향 손실을 줄여야 한다;

절연 상수치를 엄격히 등급에 따라 제어하는 고성능 절연 회로판을 채택해야 한다.이 방법은 절연재료와 인접한 배선 사이의 전자장을 효과적으로 관리하는 데 도움이 된다.

돌출된 지시선은 헤드 감전이므로 지시선이 있는 어셈블리는 사용하지 않습니다.고주파 환경에서는 표면 설치 어셈블리를 사용하는 것이 좋습니다.

신호 오버홀의 경우 오버홀에 지시선 센싱이 생성되므로 민감한 보드에서 오버홀 처리(pth) 프로세스를 사용하지 마십시오.예를 들어, 20-레이어의 오버홀이 레이어 1에서 3을 연결하는 데 사용되는 경우 지시선 센싱은 레이어 4-19에 영향을 줄 수 있습니다.

풍부한 지면을 제공하다.3D 전자장이 보드에 영향을 주지 않도록 몰드 구멍을 사용하여 이러한 접지 평면을 연결합니다.

화학 니켈 도금 또는 침금 공법을 선택하려면 HASL 방법을 사용하여 도금하지 마십시오.이런 도금 표면은 고주파 전류에 더욱 좋은 피부 효과를 제공할 수 있다.또한 이 높이 용접 코팅은 더 적은 양의 납을 필요로 하므로 환경 오염을 줄이는 데 도움이 됩니다.

용접재 마스크는 용접고의 흐름을 방지합니다.그러나 두께의 불확실성과 절연 성능의 미지성으로 인해 회로 기판의 표면 전체가 용접 저항 재료로 덮여 있어 마이크로 밴드 설계의 전자 에너지에 큰 변화가 발생할 수 있습니다.일반적으로 용접 댐은 용접 마스크로 사용됩니다.

고정밀 식각과 관련된 PCB 설계 사양을 향상시킵니다.선폭을 정하는 총오차를 +/-0.007인치로 고려하여 접선모양의 밑절개와 횡단면을 관리하고 접선측벽의 전기도금조건을 정하여야 한다.배선 (컨덕터) 기하학적 형태와 코팅 표면의 전반적인 관리는 마이크로파 주파수와 관련된 피부 효과 문제를 해결하고 이러한 규범을 달성하는 데 매우 중요합니다.만약 당신이 이런 방법에 익숙하지 않다면 경험이 있는 설계공정사에게 문의할수 있다. 그는 일찍 군용마이크로파회로기판의 설계에 종사한적이 있다.예를 들어, 구리 등 공면 마이크로밴드 디자인은 밴드 라인 디자인보다 더 경제적입니다.

3. PCB와 외부 장치 상호 연결

보드에서 원격 장치를 연결하는 컨덕터에 이르는 신호 입출력 문제를 어떻게 해결합니까?동축 케이블 기술의 혁신가 인 Trompeter Electronics는이 문제를 해결하기 위해 노력하고 있으며 몇 가지 중요한 진전을 이루었습니다.또 그림에 제시된 전자장을 살펴보자. 이 경우 마이크로밴드에서 동축 케이블로의 전환을 관리한다.동축 케이블에서 접지층은 교차된 원형이며 균일한 간격을 가집니다.마이크로밴드에서 접지 평면은 유원선 아래에 있습니다.이것은 설계 과정에서 이러한 효과를 이해하고 예측하며 고려해야 하는 일부 에지 효과를 도입합니다.물론 이러한 미스매치는 반향 손실을 초래할 수 있으며, 소음과 신호 방해를 피하기 위해 이러한 미스매치를 최소화해야 한다.

PCB 보드의 임피던스 문제는 무시할 수 없는 설계 문제가 아닙니다.임피던스는 보드 표면에서 시작하여 용접점을 통해 커넥터에 도달하고 동축 케이블에 도달합니다.임피던스는 주파수에 따라 달라지기 때문에 주파수가 높을수록 임피던스 관리가 어려워진다. 더 높은 주파수를 사용해 광대역에서 신호를 전송하는 것이 설계에서 직면한 주요 문제인 것 같다.