PCB 기술 - 고주파 회로 기판 제조업체가 PCB를 설명하려면

우리가 해야 할 일은 설계된 원리도를 진정한 PCB로 만드는 것이다.이 과정을 과소평가하지 마세요.많은 것이 원리적으로 작동 할 수 있지만 공학적으로 구현 될 수 없거나 다른 것이 구현 될 수 없기 때문에 좋은 PCB를 만드는 것은 어렵지 않지만 좋은 PCB를 만드는 것은 쉽지 않습니다.

마이크로전자 분야의 두 가지 난점은 고주파 신호와 미약 신호에 대한 처리이다.이 방면에서 PCB의 생산 수준은 특히 중요하다.같은 원리 설계, 같은 소자, 다른 사람이 만든 PCB 회로판의 효과가 다르다면 어떻게 PCB 회로판을 잘 만들 수 있을까?우리의 과거 경험에 비추어 볼 때, 나는 다음과 같은 몇 가지 측면에 대해 나의 견해를 공유하고 싶다.

1. 명확한 설계 목표

설계 임무를 수락하려면 먼저 일반 PCB, 고주파 PCB, 소신호 처리 PCB 또는 고주파 및 소신호 처리 회로기판이라는 설계 목표를 명확히 해야 한다.만약 일반 PCB라면 배치와 배선이 합리적이고 정연하며 기계크기가 정확하기만 하면 반드시 일정한 수단을 취하여 부하를 낮추고 장선에 대한 구동을 강화하며 장선의 반사를 중점적으로 방지해야 한다.

보드에 40MHz 이상의 신호선이 있는 경우 선 사이의 간섭과 같은 신호선을 특히 고려해야 합니다.분포 파라미터 네트워크 이론에 따르면 고속과 그 연결 간의 상호작용은 시스템 설계에서 무시할 수 없는 결정적인 요소이다.그리드의 전송 속도가 증가함에 따라 신호선의 역방향은 상응하여 증가하고 인접한 신호선 사이의 교란은 비례하여 증가할 것이다.일반적으로 고속 회로의 전력 소비량과 발열도 매우 크기 때문에 고속 PCB를 제작할 때 충분한 주의를 기울여야 한다.

판에 밀리볼트급 심지어 마이크로볼트급의 미약한 신호가 있을 때 이런 신호선에 각별히 주의를 돌려야 한다.작은 신호가 너무 약하기 때문에 다른 강한 신호의 방해를 받기 쉽다.차단 조치는 왕왕 필요한 것이다. 그렇지 않으면 신호 소음비가 크게 낮아질 것이다.결과적으로 유용한 신호는 소음에 잠기고 효과적으로 추출되지 않습니다.

2. 레이아웃 및 경로설정에 사용되는 어셈블리의 기능 요구 사항 이해

우리는 일부 특수 구성 요소가 레이아웃과 케이블 연결에 특별한 요구 사항이 있다는 것을 알고 있습니다. 예를 들어 lo 및 APH에서 사용되는 아날로그 신호, 아날로그 신호 증폭기는 안정적인 전원과 낮은 문파가 필요합니다.아날로그 소신호 부분은 가능한 한 전원 장치에서 멀리 떨어져 있어야 합니다.OTI 보드에서 작은 신호 증폭 부분은 잡다한 전자기 간섭을 차단하기 위해 차폐 덮개를 따로 갖추고 있다.OTI 보드에 사용되는 glink 칩은 ECL 공정을 사용하여 많은 전력을 소비하고 많은 열을 발생시킵니다.레이아웃에서 발열 문제를 특별히 고려해야 합니다.만약 자연방열을 채용한다면 glink칩은 공기류통이 원활한 곳에 놓아야 하며 방출된 열은 기타 칩에 큰 영향을 주지 말아야 한다.플레어나 기타 고출력 장치가 장착되어 있으면 전원 공급 장치에 심각한 오염이 발생할 수 있으므로 충분한 주의를 기울여야 합니다.

3. 어셈블리 레이아웃 고려

컴포넌트 레이아웃에서 고려해야 할 첫 번째 요소는 전기 성능입니다.긴밀하게 연결된 부품은 가능한 한 함께 배치해야 합니다.특히 일부 고속선로의 경우 배치가 될수록 짧아야 하며 전원신호와 소신호설비는 분리되여야 한다.회로 성능을 만족시키는 전제하에 부품은 가지런하고 아름답고 테스트하기 쉬워야 한다.또한 회로 기판의 기계적 크기와 콘센트의 위치를 신중하게 고려해야 합니다.

고속 시스템에서 상호 연결 회선의 접지와 전송 지연 시간도 시스템 설계에서 가장 먼저 고려하는 요소이다.신호선의 전송 시간은 전체 시스템의 속도, 특히 고속 ECL 회로에 큰 영향을 미칩니다.블록 자체의 속도는 매우 높지만 후면판의 일반적인 상호 연결로 인한 지연 시간 증가 (30cm 회선 길이당 약 2ns의 지연) 로 인해 시스템 속도가 크게 감소합니다. 신호가 서로 다른 보드로 전송되는 지연 시간이 같지 않기 때문에 동기화 카운터를 같은 보드에 두는 것이 좋습니다.이 경우 위치 이동 레지스터 생성기 오류가 발생할 수 있습니다.보드에 놓을 수 없는 경우 공통 클럭 소스에서 각 보드에 이르는 클럭 선의 길이가 같아야 하며 동기화가 중요합니다.

4. 경로설정 고려 사항

otni와 스타넷 설계가 완료됨에 따라 100MHz 이상의 고속 신호선의 보드 카드가 더 많이 설계될 것입니다.다음은 고속 노선의 일부 기본 개념이다.

송전선로:

인쇄 회로 기판의 모든 긴 신호 경로는 일종의 전송선으로 간주될 수 있다.만약 선로의 전송 지연 시간이 신호의 상승 시간보다 훨씬 짧다면, 신호의 상승 시간 동안 발생하는 주 신호의 반사는 잠길 것이다.대부분의 MOS 회로의 경우 상승 시간과 회선 지연 시간의 비율이 훨씬 크기 때문에 회선 길이는 미터로 측정할 수 있으며 신호 왜곡이 발생하지 않습니다.고속 논리 회로, 특히 초고속 ECL에 사용됩니다.

심각한 파형 왜곡 없이 고속 회로가 상대적으로 긴 회선에서 작동하도록 하는 두 가지 방법이 있습니다.TTL은 급속 하강 가장자리에서 쇼트키 비트법을 사용하여 과충이 땅 전위보다 낮은 1단 다이오드 전압에 의해 하강되도록 한다. 이는 역방향 펄스 폭을 낮추고 완만한 상승 가장자리에서 과충이 나타날 수 있도록 허용한다.그러나 H 레벨 상태에서는 회로의 상대적으로 높은 출력 임피던스 (50-80 섬) 에 의해 감쇠한다.또한'H'급 상태의 면역력이 높기 때문에 뒷좌석력 문제도 두드러지지 않는다.HCT 시리즈 부품의 경우 쇼트키 다이오드 비트와 직렬 단자를 연결하는 방법을 사용하면 개선 효과가 더욱 뚜렷해질 것이다.

신호선을 따라 부채질이 존재할 때 상술한 TTL 성형방법은 비교적 높은 비트율과 비교적 빠른 변두리률에서 부족한것 같다.회선에 반사파가 존재하기 때문에, 그들은 종종 높은 비트레이트로 합성되어 신호 왜곡이 심각하고 교란 방지 능력이 낮다.따라서 반사 문제를 해결하기 위해 ECL 시스템은 일반적으로 다른 방법인 회선 임피던스 일치법을 사용합니다.이를 통해 반사를 제어하고 신호의 무결성을 보장할 수 있습니다.

엄밀히 말하면 에지 속도가 느린 기존 TTL 및 CMOS 부품의 경우 전송선이 필요하지 않습니다.에지 속도가 더 빠른 고속 ECL 장치의 경우 항상 전송선이 필요하지 않습니다.그러나 전송선을 사용할 때 회선의 지연을 예측하고 임피던스 정합을 통해 반사 및 진동을 제어하는 장점이 있습니다.

1.송전선로 사용 여부를 결정하는 기본 요소:

(1) 시스템 신호의 속도를 따라, (2) 연결 거리, (3) 커패시터성 부하 (부채질), (4) 커패시터성 부하 (라인 끝 연결 모드) (5) 허용되는 백분율 및 오버런 백분율 (AC 인터럽트 감소).

2. 몇 가지 유형의 송전선로

(1) 동축 및 이중 권양: 일반적으로 시스템과 시스템 간의 연결에 사용됩니다.동축 케이블의 특성 임피던스는 일반적으로 50과 75이고 이중 교수선의 특성 임피던스는 일반적으로 110입니다.

(2) 인쇄회로기판의 마이크로밴드선: 마이크로밴드선은 밴드형 도체(신호선)이다.그것은 전매질을 통해 접지 평면과 분리된다.만약 선로의 두께, 너비 및 지평면과의 거리가 통제할수 있다면 그 특성저항도 통제할수 있다.마이크로밴드 선의 특성 임피던스 Z0은 다음과 같습니다.

여러 유형의 PCB 케이블

(3) 인쇄회로기판의 띠선: 띠선은 두 전도평면 사이에 놓인 전매질 중간에 있는 구리띠선이다.만약 선로의 두께와 너비, 매체의 매개전기상수 및 두 전도평면간의 거리가 통제할수 있다면 선로의 특성저항도 통제할수 있다.

인쇄회로기판의 스트라이프

3. 송전선로 종료

만약 선로의 수신단이 선로 특성의 저항과 같은 저항기 단자를 사용한다면 전송선로를 병렬 단자 연결이라고 한다.그것은 주로 분산 부하를 구동하는 등 최고의 전기 성능을 얻는 데 사용된다.

때로는 전력 소비를 절약하기 위해 104를 단접 저항기에 직렬하여 교류 단접 회로를 형성하면 직류 손실을 효과적으로 줄일 수 있다.

저항기는 드라이브와 전송선 사이에 직렬로 연결되며 회선의 끝은 더 이상 끝의 저항기와 연결되지 않습니다.이 종료 방법을 직렬 종료라고 합니다.장선로의 과충과 진동벨은 직렬 저항이나 직렬 단접 기술을 통해 제어할 수 있다.직렬 댐핑은 문을 구동하는 출력단과 직렬된 작은 저항기 (일반적으로 10-75 섬) 를 사용하여 구현됩니다.이 댐핑 방법은 특성 임피던스가 제어되는 회선과 연결 (예: 후면판 경로설정, 접지 없는 평면의 프리드 회로 기판, 대부분의 권선 등) 에 적용됩니다.

결론: 위의 단계를 마스터하면 좋은 PCB를 쉽게 만들 수 있지만 이러한 기술을 습득하는 데 수년이 걸리지만 걱정할 필요가 없습니다. IPCB는 풍부한 경험을 가지고 있습니다. 기술이나 제품 문제가 있으면 언제든지 연락하십시오. 우리는 당신과 소통하는 것을 기쁘게 생각합니다.