Технология PCB - влияние технологии PCB на производительность цепи

Even the most detailed and thorough planning can sometimes be wrong, as in high-frequency PCB design, its performance will be affected by the normal tolerance changes of the circuit processing process. Although modern computer-aided (CAE) software design tools based on electromagnetic (EM) simulation can simulate and predict circuit performance under different models, даже лучшее имитационное программное обеспечение не может предсказать изменения в процессе обработки некоторых традиционных схем. The impact. особенно, the deviation of the copper plating thickness and the resulting change in the shape of the conductor, и вытекающие из этого изменения характеристик контуров с граничной связью.

обычно покрытие медью PCB thickness has a certain change. Однако, due to manufacturing process and other reasons, толщина гальванической меди на одном и том же материале и толщина гальванической меди между различными материалами могут быть более или менее погрешной. Эти изменения толщины гальванической меди достаточны для того, чтобы повлиять на свойства отдельных схем в малой части материала схемы, so as to affect the consistency of the same circuit on multiple different PCB boards.

Plated through holes (PTH) usually realize the conductive connection between one side and the other side of the PCB panel in the thickness direction of the dielectric material (z-axis), соединение проводов в многослойных панелях. The sidewalls of the vias are plated with copper to improve their conductivity.

Однако, the PTH copper plating process is neither conventional nor simple, различные технологии могут приводить к различной толщине медного покрытия. The method of PTH through-hole copper plating is usually electrolytic copper plating, То есть, adding a layer of electroplated copper on the copper foil of the PCB material to realize the electrical connection of the through-hole. это на самом деле повышает толщину фольги, and introduces a change in the thickness of the copper foil throughout the material board. изменение толщины медной фольги в одной цепи приведет к различиям в толщине медной фольги в одной и той же пластине. Similarly, неоднородность толщины медной фольги между различными платами также снижает повторяемость одной цепи между партиями.

поскольку длина волны сигнала уменьшается при более высокой частоте, изменение толщины медного покрытия влияет на цепь миллиметровых волн больше, чем на цепь низкой частоты. Однако не все виды линий электропередач затронуты одними и теми же факторами. например, амплитуда и фазовые характеристики линий передачи радиочастотной / микроволновой микрополосной связи в определенной степени зависят от толщины медного покрытия PCB. Однако в связи с чрезмерным изменением толщины медного покрытия контуры, включая заземляющие коллинеарные линии передачи и микросхемы с характеристиками граничной связи, приведут к значительным изменениям в их радиочастотных характеристиках. невозможно точно предсказать воздействие толщины оцинкованного пхдб на характеристики радиочастот (например, вносимые потери и потери эхо) без учета всех изменений, даже при использовании лучших средств электромагнитного моделирования.

пограничная цепь связи обеспечивает различную степень связи через очень узкий промежуток между проводниками связи. из - за микроскопических размеров зазора ширина зазора между стеной связи изменится в зависимости от толщины оцинкованного покрытия. схема с свободной связью (с большим зазором) меньше зависит от изменения толщины покрытия медью. по мере сужения зазора между линиями связи и повышения степени связи допуск размеров на изменение толщины покрытия увеличивается. для контуров связи с края с более толстым медным покрытием боковые стенки линии передачи будут выше. различия в высотах боковых стенок могут также приводить к различным коэффициентам связи, а также к различным эффективным диэлектрическим константам (ДК), получаемым в цепи с различной толщиной медного покрытия.

каскадный эффект

изменение толщины медного покрытия также влияет на физическое состояние проводника высокочастотных схем. For modeling purposes, обычно предполагается, что проводник будет прямоугольным. From the cross-sectional view, ширина провода соответствует длине проводника. Однако, this is the ideal situation. фактический проводник обычно имеет трапециевидный, with the largest size at the bottom of the conductor, То есть, at the junction of the conductor and the circuit dielectric substrate. схема для толщины меди, the trapezoidal shape becomes more serious. изменение размеров проводов приведет к изменению плотности тока через провода, which will result in changes in the performance of high-frequency circuits.

из - за различных схем проектирования и технологии линии передачи, эти изменения влияют на производительность цепи по - разному. из - за трапециевидного эффекта проводника электрические свойства стандартной цепи передачи микрополос практически не изменяются, но из - за трапециевидности проводника контуры с характеристиками граничной связи окажут значительное влияние, особенно в более толстом медном слое. это влияние становится все более очевидным.

для контуров связи на границе с характеристиками жесткой связи моделирование на основе идеального прямоугольного проводника показывает, что на боковой стенке сопряжённого проводника есть высокая плотность тока. Однако, если модель проводника будет изменена на ступенчатый проводник, то на дне проводника будет показана более высокая плотность тока, а плотность тока будет увеличиваться по мере увеличения толщины проводника.

с изменением плотности тока сопутствуют изменения интенсивности поля каскада проводника. для проводников, связанных прямоугольными боковыми стенками, высокая плотность тока, большая часть электрического поля вокруг проводника находится в воздухе между проводниками. для проводников связи на краю трапеции плотность тока на боковой стенке ниже, а воздух между связанными проводниками занимает меньше электрического поля. воздух - ДК - 1. использование в воздухе прямоугольных контуров связи с края проводника, между проводниками больше электрического поля, его эффективность Dk будет ниже цепи, использующей эшелонированный проводник, вокруг которого есть больше проводников и диэлектриков. электрическое поле.

по стандарту технология производства PCB, the thickness of the copper plating on the PCB may change within a single circuit board, и характеристики схемы, меняющейся толщиной этих меди, будут меняться в зависимости от топологии и частоты цепи. At millimeter wave frequencies, размер/длина цепи очень мала, and the influence of thickness changes is significant. поэтому, when using circuit simulation software to simulate the performance of a given circuit material, нужно не только строго контролировать свойства DC, Необходимо также заранее анализировать и учитывать изменения и последствия, связанные с этими технологиями обработки.