Новости PCB - анализ целостности сигнала при проектировании печатных плат

Гибкие и жесткие - сверхскорость на гибких печатных плат неизбежна, поскольку такие платы все чаще используются в электронике.Этим системам также требуются слои заземления для изоляции и разделения радиочастотных и цифровых сигналов для беспроводных протоколов. Высокие скорости и частоты создают потенциал для возникновения проблем с целостностью сигнала,многие из которых связаны с расположением и геометрией слоев заземления на печатные платы.

Распространенным методом обеспечения согласованного опорного напряжения 0 В на гибких и жестко-гибких пластинах является использование линии Shadowed или сеткообразной плоскости заземления на гибкой ленте. Это позволяет получить большие проводники, которые могут обеспечить экранирование в широком диапазоне частот,и при этом гибкие ленты могут изгибаться и складываться без создания чрезмерной жесткости. Однако проблемы с целостностью сигнала возникают в двух областях:

обеспечивать последовательное сопротивление проводов, экранирование и изоляцию, а также предотвращать последствия в конструкции Люка, аналогичные плетению волокна.

принцип работы продольного сечения в основном аналогичен принципу любого другого уровня земли.Цель заключается в том, чтобы обеспечить последовательные ссылки, которые могли бы быть сконструированы таким образом,чтобы иметь требуемый импеданс. Любая типичная геометрическая структура линий передачи (микрополоски, полоски или волноводы) может быть установлена в жестких или мягких PCB с сетчатыми соединениями.медная область, в которой на поверхности гибкой ленты помещаются линии тени, обеспечивает почти такой же эффект, как и низкочастотная сплошная медь.

Ниже приведена общая конфигурация гибких полос и микрополос с плоскостью приземления сети.

эластичная лента с решеткой для фиксации плоских рисунков.

Такая сетчатая структура может использоваться для жестких пластин,но я никогда не видел и клиенты не просили об этом. Напротив, сетчатый рисунок используется для гибких/жестко-гибких пластин, чтобы сбалансировать необходимость контроля импеданса с необходимостью разумной гибкой полосы. Независимо от того, предполагается ли трассировка или рисунок, следуйте практике статических и динамических гибких лент, а также стандартам IPC 2223.

импедансное управление

Один из вариантов использования однополюсной или дифференциальной пары поместить сплошную медь непосредственно в плоский слой под линией и разместить сетку в другом месте схемы. Если трасса становится очень плотной, вам придется использовать сетку везде.Если выбрана сетка,у вас больше гибкости,но меньше экранированной изоляции, и условия контроля импеданса меняются.

Как показано выше,структура поверхности сетки имеет два геометрических параметра: L и W. эти два параметра могут быть объединены в множители заполнения или в часть сетки, покрытой медью. изменение этих параметров будет иметь следующие последствия:

если другие параметры останутся неизменными, открытие области решетки (увеличение отверстия сетки путем добавления L) увеличит сопротивление. Это также делает красочную ленту легче изгибаться (сила меньше).

Добавление W при сохранении других параметров без изменений закроет область сетки и таким образом увеличит сопротивление

Это также затрудняет изгиб полосы (используйте большую силу).

Другие параметры для управления стандартным геометрическим импедансом имеют тот же эффект,что и использование сетевой заземляющей плоскости. После перехода на высокую частоту вокруг линии передачи будут возникать узоры,не относящиеся к ТЕМ,и может даже наблюдаться эффект,похожий на плетение волокон.

эластичная углеродная лента имеет волокно сплетать?

Это очень интересное место на плоскости основания сетки печатные платы,потому что рисунок сетки может начинаться с рисунка,похожего на рисунок стекла, используемого в FR4 и других слоях.Таким образом, мы возвращаемся к ситуации, когда нам приходится беспокоиться о переплетении волокон в обычно гладком,относительно однородном основании.Эти эффекты возникают, когда полоса сигнала перекрывается одним или несколькими резонансами в сетке.Для L = 60 mil на полиимиде порядок резонанса составляет 50 Гц.

как на жесткой PCB, так и на гибкой основе PCB,эти структуры теневых линий генерируют сильное излучение,когда цифровые сигналы распространяются по орбите на полу сетки. с увеличением числа приложений Flex, которые открываются на более высокой частоте,по какой  то причине,я предполагаю, что эти эффекты будут еще хуже в плоскости Flex Ribbon в сетке.

высокочастотный резонанс

Как и в обычных стеклотканых подложках,сетка образует пустую резонаторную структуру,которая может поддерживаться при возбуждении на определенной частоте.Эти резонансные полости в плоскости заземления решетки будут иметь очень высокие значения Q,поскольку стенки полостей обладают высокой проводимостью (медь).Поэтому они будут иметь меньшие потери и более высокое Q резонанса.Это может привести к большим потерям мощности при гармоническом излучении резонатора.

низкая изолированность открытой сети

поверхность сетчатого заземления обычно обеспечивает эмиссию любой радиации из волоконно оптических плетеных полостей вдоль края пластины.Поскольку сетка имеет открытую полость, то она имеет низкую изоляцию, а также может излучаться по поверхности гибкой углеродной зоны. Это может иметь обратный эффект: хотя проводки легче излучать,они также более уязвимы для внешнего воздействия EMI.

чтобы решить эти проблемы, пожалуйста, используйте более тесную сетку, как использование более плотного стеклянного плетения, чтобы предотвратить эффект вязания волокна. гибкость и жесткость - гибкость PCB будет по - прежнему являться частью сферы печатные платы  и будет совершенствоваться по мере создания новых производственных мощностей.