Teknik PCB - Rancangan PCB kelajuan tinggi dan densiti tinggi menghadapi cabaran

Semasa fungsi produk PCB menjadi semakin kompleks, prestasi semakin tinggi, ketepatan papan sirkuit cetak dan frekuensi peralatan berkaitan terus meningkat, jurutera menghadapi semakin banyak cabaran dalam rancangan PCB ketepatan tinggi.

Selain masalah integriti isyarat (SI) yang diketahui, titik panas seterusnya dalam teknologi PCB kelajuan tinggi sepatutnya adalah integriti kuasa (PI), EMC/EMI dan analisis panas.

Selain itu, dengan pertandingan yang semakin kuat, penghasil PCB menghadapi tekanan masa produk. Bagaimana menggunakan alat EDA maju dan kaedah dan proses optimasi untuk menyelesaikan desain dengan kualiti dan efisiensi tinggi telah menjadi pembuat sistem dan jurutera desain perlu menghadapi soalan yang betul.

Tempat panas: Mengubah dari integriti isyarat ke integriti kuasa Dalam terma desain kelajuan tinggi, orang pertama mempertimbangkan isu integriti isyarat. Integriti isyarat merujuk pada kualiti isyarat yang dihantar pada garis isyarat. Apabila isyarat dalam sirkuit boleh mencapai pins cip penerima dengan urutan masa yang diperlukan, durasi dan amplitud tekanan, sirkuit mempunyai integriti isyarat yang baik. Apabila isyarat tidak dapat menjawab secara normal atau kualiti isyarat tidak dapat membuat sistem berfungsi stabil untuk masa yang lama, masalah integriti isyarat akan berlaku.

Integriti isyarat terutamanya diselarang dalam lambat, refleksi, saling bercakap, masa, oscilasi, dll. dan banyak lagi. Secara umum dipercayai bahawa apabila sistem berfungsi pada 50MHz, masalah integriti isyarat akan berlaku, dan semasa frekuensi sistem dan peralatan terus meningkat, masalah integriti isyarat menjadi semakin terkenal.

Komponen dan parameter papan PCB, komponen pada bentangan papan PCB, kawalan isyarat kelajuan tinggi dan isu lain boleh menyebabkan masalah integriti isyarat, yang menyebabkan operasi sistem tidak stabil, atau bahkan gagal bekerja dengan betul. Selepas dekade pembangunan teknologi integriti isyarat, teorinya dan kaedah analisis telah menjadi lebih dewasa. Mengenai isu integriti isyarat, integriti isyarat bukanlah masalah satu orang, ia melibatkan semua aspek rantai desain, tidak hanya insinyur desain sistem, insinyur perkakasan, insinyur PCB, dan bahkan penghasilan tidak boleh diabaikan.

Untuk menyelesaikan masalah integriti isyarat, perlu menggunakan alat simulasi maju. Integriti Kuasa merupakan teknologi relatif baru terhadap integriti isyarat, dan ia dianggap sebagai salah satu cabaran terbesar dalam rancangan PCB kelajuan tinggi, densiti tinggi hari ini. Integriti kuasa bermakna dalam sistem kelajuan tinggi, sistem penghantaran kuasa (sistem penghantaran kuasa PDS) mempunyai ciri-ciri pengendalian berbeza pada frekuensi berbeza, jadi ketegangan antara papan sirkuit dan lapisan pada PCB berbeza dari papan sirkuit ke papan sirkuit. Ini menyebabkan penghentian kuasa, bunyi bekalan kuasa, cip tidak boleh berfungsi secara biasa, dan disebabkan radiasi frekuensi tinggi, masalah integriti kuasa juga akan membawa masalah EMC / EMI.

Dalam kes ini, masalah integriti kuasa hanya boleh diselesaikan dengan optimasi desain ruang lapisan papan sirkuit, serta bentangan PCB atau kaedah lain untuk mengurangkan kuasa dan bunyi tanah (seperti persamaan yang tepat untuk mengurangkan masalah refleksi). (Sistem Pemindahan Kuasa), semasa menekan EMC/EMI. Mengenai hubungan antara integriti isyarat dan integriti kuasa, integriti isyarat adalah konsep dalam domain masa. Pemahaman yang lebih baik adalah integriti kuasa adalah konsep dalam domain frekuensi. Kesulitan lebih besar daripada integriti isyarat. Integriti sama seperti di sana. "Integriti kuasa memerlukan jurutera mempunyai kemampuan yang lebih tinggi dan adalah cabaran baru untuk desain kelajuan tinggi. Ia melibatkan bukan sahaja aras papan, tetapi juga aras cip dan pakej. Ia disarankan bahawa jurutera yang terlibat dalam desain papan sirkuit kelajuan tinggi melakukan integriti kuasa berdasarkan penyelesaian integriti isyarat.

"Lembut" rancangan anda dengan simulasi Simulasi adalah ujian prototip maya, yang mempertimbangkan semua aspek masalah.

Sebagai rancangan PCB menjadi semakin kompleks, ia mustahil bagi jurutera untuk melaksanakan setiap penyelesaian, dan pada masa ini mereka hanya boleh dihukum dengan menggunakan simulasi maju daripada eksperimen. Dalam rancangan sistem hari ini, selain menghadapi cabaran yang dibawa oleh papan sirkuit kelajuan tinggi dan densiti tinggi, perkenalan cepat tekanan produk juga membuat simulasi merupakan cara yang tidak diperlukan untuk rancangan sistem.