Berita PCB - Analisi integriti isyarat dalam rancangan PCB

Fleksible and Rigid - Superspeed on flexible PCB board is inevitable as these boards are increasingly used in electronics. Sistem ini juga memerlukan lapisan tanah untuk mengisolasi dan untuk memisahkan rujukan RF dan digital untuk protokol tanpa wayar. Kelajuan dan frekuensi tinggi mencipta potensi untuk masalah integriti isyarat, yang banyak berkaitan dengan lokasi dan geometri lapisan mendarat dalam PCB.

Kaedah umum untuk menyediakan rujukan 0V konsisten pada plat fleksibel dan rigid-fleksibel adalah untuk menggunakan garis Bayangan atau kapal tanah seperti grid pada pita fleksibel. Ini menyediakan konduktor besar yang masih boleh menyediakan perisai atas julat frekuensi luas, sementara masih membolehkan band fleksibel untuk membengkuk dan melipat tanpa mencipta ketat yang berlebihan. Namun, masalah integriti isyarat muncul dalam dua kawasan:

Pastikan pengendalian kawat yang konsisten, perisai dan izolasi, dan mencegah kesan yang sama dengan pengendalian serat dalam struktur lubang.

Rancangan lantai grid

Secara asas, profil berfungsi seperti pesawat tanah lain. Ia bertujuan untuk menyediakan rujukan konsisten sehingga jejak boleh dirancang untuk mempunyai impedance yang diinginkan. Setiap geometri garis trasmis biasa (garis microstrip, garis pita, atau panduan gelombang) boleh ditempatkan dalam PCB kuat atau fleksibel dengan pesawat tanah jaring. Kawasan tembaga di mana garis bayangan ditempatkan pada lapisan permukaan band fleksibel menyediakan kesan hampir sama dengan tembaga padat frekuensi rendah.

Konfigurasi umum untuk kabel garis dan garis mikro pada garis fleksibel dengan kapal tanah rangkaian dipaparkan di bawah.

Corak kapal terendah grid pada pita elastik.

Struktur mata ini boleh digunakan pada papan ketat, tetapi saya tidak pernah benar-benar melihatnya, dan tidak mempunyai klien meminta ia. Sebaliknya, corak mata digunakan dalam piring fleksibel/ketat-fleksibel untuk seimbang keperluan kawalan impedance dengan keperluan untuk band fleksibel yang masuk akal. Sama ada anda merancang jejak atau corak penuh corak, ikut latihan pita fleksibel statik dan dinamik serta piawai IPC 2223.

Kawalan kemudahan

Satu pilihan untuk menggunakan satu hujung atau pasangan perbezaan adalah untuk meletakkan tembaga kuat dalam lapisan rata langsung di bawah kawat dan meletakkan mata di tempat lain dalam sirkuit. Jika penghalaan menjadi sangat padat, anda perlu menggunakan grid di mana-mana. Jika grid dipilih, terdapat fleksibiliti yang lebih besar, tetapi pengasingan perisai lebih rendah, dan keadaan kawalan impedance berubah.

Seperti yang dipaparkan di atas, struktur lapisan grid mempunyai dua parameter geometrik: L dan W. Dua parameter ini boleh digabung sebagai faktor penuh atau sebagai sebahagian dari kawasan grid yang ditutup oleh tembaga. Mengubah parameter ini mempunyai kesan berikut:

Membuka kawasan grid (meningkatkan pembukaan grid dengan meningkatkan L) meningkatkan impedance, menganggap parameter lain tetap tetap konstan. Ini juga membuat pita lebih mudah untuk mengelilingi (dengan kekuatan yang kurang).

Meningkatkan W semasa memegang parameter lain tetap akan menutup kawasan grid dan demikian meningkatkan impedance

e. Ini juga membuat corak pita lebih sukar untuk membengkuk (dengan lebih kuat).

Parameter lain yang mengawal kekuatan geometri piawai mempunyai kesan yang sama bila pesawat mendarat grid digunakan. Selepas memasuki frekuensi tinggi, anda akan menggairahkan corak bukan-TEM di sekitar garis transmisi dan mungkin melihat kesan yang sama dengan weaving serat.

Adakah garis karbon Flex mempunyai cabang?

Ini adalah di mana pesawat mendarat grid pada PCB sangat menarik, kerana corak grid boleh mula mirip corak kaca berdiri yang digunakan dalam FR4 dan laminat lain. Sebagai hasilnya, kita kini kembali ke situasi di mana kita perlu bimbang tentang weaving serat dalam substrat biasa licin, relatif seragam. Kesan ini berlaku apabila lebar banding isyarat perjalanan meliputi dengan satu atau lebih resonans dalam mata. Untuk L = 60 juta pada poliimid, resonansi tertib akan menjadi 50 GHz.

Struktur garis Bayangan ini boleh menghasilkan radiasi kuat kerana isyarat digital menyebar sepanjang trek pesawat grounding grid, sama ada pada PCB yang ketat atau substrat PCB fleksibel. Dengan semakin banyak aplikasi Flex terbuka dengan frekuensi yang lebih tinggi, Untuk beberapa sebab saya mengharapkan kesan ini akan menjadi lebih buruk dalam pita Flex dengan pesawat berdasarkan grid.

resonan Q Tinggi

Seperti dalam substrat kaca-woven konvensional, mata membentuk struktur lubang yang boleh menyokong resonansi apabila teruja pada frekuensi tertentu. Kualiti resonan ini dalam pesawat tanah grid akan mempunyai nilai Q yang sangat tinggi kerana dinding kualiti sangat konduktif (tembaga). Oleh itu, ia akan mempunyai kehilangan yang lebih rendah dan resonansi Q yang lebih tinggi. Ini mengakibatkan peningkatan emisi lubang dan kerugian tenaga resonan.

Grid terbuka mempunyai pengasingan rendah

Pesawat tanah yang ditarik biasanya memastikan bahawa mana-mana EMI radiasi yang muncul dari guati serat-braided ditimpa sepanjang pinggir plat. Kerana grid mempunyai lubang terbuka, ia kurang terisolasi dan juga boleh radiasi sepanjang permukaan band karbon fleksibel. Ini mempunyai kesan bertentangan: walaupun kawat lebih mungkin untuk mengeluarkan radiasi, ia juga lebih mudah untuk EMI luaran.

Untuk menyelesaikan masalah ini, gunakan mata yang lebih ketat, sama seperti pemancaran kaca yang lebih ketat digunakan untuk mencegah kesan pemancaran serat. Flexible and Rigid - Flexible PCBS akan terus menjadi sebahagian dari landscape PCB dan menjadi lebih maju dengan kemampuan penghasilan yang baru.