Data PCB - Analisis Integriti Isyarat dalam Reka Bentuk PCB

Kelajuan ultra-tinggi pada flex dan rigid-flex Papan PCB tidak dapat dihindari kerana papan ini semakin digunakan dalam elektronik. Sistem ini juga memerlukan pesawat tanah untuk mengisolasi dan untuk memisahkan rujukan RF dan digital untuk protokol tanpa wayar. Kelajuan dan frekuensi tinggi menunjukkan potensi untuk masalah integriti isyarat, banyak yang berkaitan dengan lokasi dan geometri pesawat tanah dalam Papan PCB. Cara umum untuk menyediakan rujukan 0 V konsisten pada papan flex dan flex-rigid adalah untuk menggunakan pesawat tanah terbuka atau seperti grid pada pita flex. Ini menyediakan konduktor besar yang masih boleh menyediakan perisai atas julat frekuensi luas, sementara masih membenarkan pita fleksibel untuk membengkuk dan melipat tanpa mencipta terlalu ketat. Namun, masalah integriti isyarat muncul dalam dua kawasan: memastikan pengendalian jejak konsisten, melindungi dan mengisolasi, dan mencegah kesan seperti serat-braid dalam struktur lubang.

Rancangan Tanah Grid

Secara as as, penutupan berfungsi sama seperti mana-mana pesawat tanah lain. Ia dirancang untuk menyediakan rujukan konsisten sehingga jejak boleh dirancang untuk mempunyai impedance yang diingini. Setiap geometri garis penghantaran biasa (microstrip, garis garis garis, atau waveguide) boleh ditempatkan dalam papan PCB yang kuat atau flex dengan pesawat tanah dengan mata. Letakkan kawasan tembaga terbuka pada lapisan permukaan pita flex menyediakan kesan hampir sama dengan tembaga kuat pada frekuensi rendah. Name Mesin ini boleh digunakan pada papan yang ketat, tapi saya belum pernah melihatnya, dan tiada klien yang meminta. Sebaliknya, a mesh pattern is used in a flex/papan flex-rigid untuk seimbang keperluan kawalan impedance dengan keperluan pita yang cukup fleksibel.

Kawalan kemudahan

Satu pilihan untuk menggunakan pasangan satu-hujung atau perbezaan adalah untuk meletakkan tembaga padat dalam lapisan pesawat tepat di bawah jejak dan meletakkan mata di tempat lain dalam sirkuit. Jika perjalanan menjadi sangat padat maka anda perlu menggunakan mata di mana-mana. Jika anda memilih untuk menggunakan mata, anda akan mempunyai lebih fleksibiliti, tetapi pengasingan perisai akan lebih rendah dan keadaan kawalan impedance akan berubah. Struktur lapisan mata mempunyai dua parameter geometrik: L dan W. Dua parameter ini boleh digabung sebagai faktor penuh atau sebagai pecahan bagi kawasan mata yang ditutup oleh tembaga. Mengubah parameter ini mempunyai kesan berikut: Menganggap parameter lain tetap sama, membuka kawasan mata (dengan meningkatkan L untuk meningkatkan bukaan mata) meningkatkan impedance. This also makes the ribbon easier to bend (with less force).  Meningkatkan W semasa menjaga parameter lain tetap menutup kawasan mata dan demikian meningkatkan impedance. Ini juga membuat corak pita lebih sukar untuk dibelakang (dengan lebih kuat). Parameter lain yang mengawal kekuatan geometri piawai mempunyai kesan yang sama bila menggunakan pesawat tanah dengan mata. Apabila and a mendapat frekuensi yang tinggi, anda akan menggairahkan mod bukan-EM di sekitar garis transmisi, dan anda mungkin melihat efek seperti serat.

Adakah kesan lenyap serat dalam pita Flex?

Di sinilah pesawat tanah grid pada papan PCB sangat menarik, kerana corak grid boleh mula mirip corak weave kaca yang digunakan dalam FR4 dan laminat lain. Sebagai hasilnya, kita kini kembali ke situasi di mana kita perlu bimbang mengenai kesan tesaan serat dalam substrat yang biasanya licin, relatif seragam. Kesan ini berlaku apabila lebar banding isyarat perjalanan meliputi dengan satu atau lebih resonans dalam mata. Untuk L = 60 mils pada poliimid, resonansi tertib akan 50 GHz. Sama ada pada papan PCB yang ketat atau substrat papan PCB fleksibel, struktur lubang ini boleh menghasilkan radiasi kuat semasa isyarat digital berjalan sepanjang trek pesawat bawah grid. Sebagai aplikasi Flex terbuka pada frekuensi yang lebih tinggi, untuk sebab tertentu, Saya harap kesan ini lebih teruk dalam pita Flex dengan pesawat tanah grid.

resonansi Q Tinggi

Sama seperti dalam substrat kaca 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 disebabkan konduktiviti tinggi dinding kualiti (tembaga). Oleh itu, akan ada kerugian yang lebih rendah dan resonansi Q yang lebih tinggi. Ini mengakibatkan peningkatan emisi lubang dan kerugian tenaga resonan.

Open mesh with low isolation

Pesawat tanah mata biasanya memastikan bahawa mana-mana EMI radiasi dari guati otak serat dikeluarkan sepanjang pinggir papan. Sejak jaringan mempunyai lubang terbuka, ada kurang pengasingan, dan juga boleh radiasi sepanjang permukaan pita fleksibel. Ini mempunyai kesan bertentangan: semasa jejak lebih cenderung untuk radiasi, ia juga lebih mudah untuk EMI luaran. Untuk menyelesaikan masalah ini, guna mata yang lebih ketat, seperti anda akan menggunakan pakaian kaca yang lebih ketat untuk mencegah kesan pakaian serat. Flexible dan Rigid-Flex Papan PCB akan terus menjadi sebahagian dari Papan PCB ruang dan menjadi lebih maju dengan kemampuan penghasilan yang baru.