PCB Haberleri - Yüksek performanslı PCB devre tahtasını nasıl tasarlamak

Yüksek teknoloji uygulamaları için uygun bir PCB tasarımı nasıl

19. yüzyıldaki ikinci endüstri devriminden beri insan bilimi ve teknoloji sıçramalar ve sınırlar tarafından gelişti, özellikle insan 21. yüzyıla girdikten sonra, yeni altyapı, yeni enerji, sanatlı zeki ve diğer yüksek teknoloji alanlar hızlı gelişti. Düşük frekans, düşük hızlı, düşük yoğunluğu ve düşük performans devre tahtaları, tek paneli ve çift paneli gibi bir şekilde yavaşça yok edilir.

Bu yüzden devre tahtalarındaki yüksek teknoloji ürünlerin ihtiyaçları daha fazla talep ediyor. Yüksek seviye, yüksek hızlı, yüksek frekans, yüksek sonu, yüksek yoğunlukta ve yüksek zorluk PCB tahtalarının uygulaması daha genişliyor. Bu tür PCB devre tahtası gelecek PCB'dir. Sanayinin geliştirme treni.

Bu bölgelerde kullanılan yüksek performans devre tahtalarını nasıl tasarlayabiliriz? Özellikle Shenzhen Benqiang Circuit Co., Ltd. 'den önceki PCB tasarımcılarını sizinle paylaşmak için davet ettik.

1.1 Signal integrity tasarımı

Mükemmel bir PCB tasarımcısı olarak, devre tahtasının sinyal büyüklüğünü (SI), elektromagnyetik ilişkileri (EMI) ve ihtiyaçlarını düşünmelisiniz. Bu faktörler çoktan fazla katı PCB yapısına katılıyor: katı numarası, güç teslimatı ve yerleştirme Sıradan, katı sıralaması, katı boşluğu, etkinlik katına yakın olduğunu umuyor. Sinyal katı güç katına yakın olduğuna ve yüksek hızlı sinyal izleri en iyi koruması için güç katları arasındaki iç katta bulunmalıdır. Elektrik katı ve toprak katı mümkün olduğunca yakın olmalı, dielektrik katının kalıntısını azaltıp en iyi parazitik kapasitet dağıtımına ulaşmak için en yüksek dielektrik sabit (Dk) substratını kullanmalıdır [1].

Eğer tasarım impedance kontrol edilmiş devre tahtası olursa, tasarımcı farklı hedef impedansı için biraz farklı izler dullarını belirtebilir, özellikle farklı impedans içerisinde. Örneğin, çok katı tahtasının dördüncü katında 125 μm (5 mil) genişliği izleri 50 ohm hedef impedansı almak için gerekli, 125 μm genişliği izleri aynı katta kullanılır 100 ohm'in farklı bir impedansı almak için kullanılır. Sonra, eski tek sonlu izler tasarım ı için 128 μm (5,1 mil) genişliğini ve son farklı izler için 122 μm (4,9 mil) girin. Bu şekilde, üretici iki impedans hedefine bağımsız bir şekilde buluşabilir. [2]

Benqiang Şirketi tarafından otomatik iletişim kuralı için 2. sıra HDI tahtası

HDI tahtalarının avantajları iyi frekans sinyal integritesi ve elektrik performansı dahil ediyor. Sinyal bütünlüğünün geliştirilmesi, küçük ve kısa bağlantı çizgileri, küçük vialar ve daha ince dielektrik katları yüzünden ve bu yüzden sürücü gecikme düşürmesi sinyal bütünlüğünü geliştirebilir. Örneğin, PCB üzerinde yüksek frekans ve yüksek hızlı devreler için radyo frekans interferensi (RFI) ve elektromagnet interferensi (EMI), HDI tahtası mikro-via (0,15 mm'den daha büyük olmayan) teknolojisi kullanarak en olağanüstü çözümlerden biridir.

Şimdiki yüksek performanslı PCB tasarım süreci, tasarım sürecinde tekrar kontrol edilebilir ve zamanında düzeltilebilir, zamanı kurtarmak, çaba ve doğruluğu ile otomatik tasarım kuralı kontrol (DRC) aracı ile ekipmektedir. Otomatik DRC DRC dizim DRC, elektrik DRC ve elektrik kural kontrol araçları sinyal integritet (SI), güç integritet (PI), elektromagnet uyumluluğu (EMC), elektromagnet karşılığı (EMI) ve güvenlik denetimleri içeriyor.

1.2 Termal yönetim tasarımı

Sıcak dağıtımı normal operasyon ve elektronik ekipmanların uzun süredir stabillik için çok önemlidir. Bu yüzden, bir sistemin sıcaklığı veya sıcaklığı yönetimi için sıcaklık yönetimi gerekiyor. IC paketlenmesinden PCB ve bütün elektronik sisteminden sıcak üretim faktörleri düşünmeli ve mantıklı ısı dağıtım metodları kabul edilmeli.

PCB tasarımının başlangıcında sıcak sorunlar düşünmeli. İlk olarak, sıcak yönetim metodlarını basitleştirmek ve maliyetleri azaltmak için tasarımı iyileştirin. Sıcaklık için sistem hava akışının en iyisini kullanması gerektiğini termal performansını etkileyen optimal tasarım faktörleri, komponent yeri ve PCB düzenlemesi ile ilgili; Ana ısıtma komponentlerin gücünü tahmin et, sıcaklık simülasyonu yap ve daha az ısı üretimli aynı fonksiyonel komponentleri seçmeye çalış; Yüksek ısı için Komponentü bölgesi bir radyatör ihtiyacı olup uygun bir radyatör seçer mi diye belirliyor; Sıcak patlama koşullarına uygulamak için PCB tipini ve materyalini seçin [3].

Pazarda profesyonel tasarım, termal simülasyon ve sıcak testi EDA araçları var, termal barrier (Bn) ve termal kısayol (Sc) analiz tekniklerini kullanarak yeniden kullanarak. Mühendisler, sıcaklık özelliklerini görmek için orijinal örneğini bölmeden, IC, PCB veya tüm sistemin sıcaklık akışının nerede engellenmesini ve sıcaklık akışının başarısızlığını a çıklayabilirler. Aynı zamanda sıcaklık bozulma tasarımı çözmek için en hızlı ve en etkili ısı bozulma kısayolunu belirleyebilir. [4] Silahların sıcaklık riski yönetimi (TRM) simülasyon yazılımı var. Bu, PCB devrelerin sıcaklık koşullarını tahmin edebilir, kabloların sıcaklık koşullarını, delikler, yüzey medya ve katlar üzerinden dahil.

PCB tasarımcıları komponentler tarafından üretilen sıcaklığı yok etmek için birçok seçenek var. Şu anda çoğu, sıcaklığı dağıtmak için PCB'ye doğrudan metal tabağı bağlamak, yani metal tabanlı PCB veya metal çekirdek PCB'ye yardım etmek için. Toplum yönetim çözümlerinin seçimi çeşitli faktörler dengelenmesi gerekiyor. Devre tahtalarının ve komponentlerinin boyutunu ve ağırlığını arttırmadan sıcaklığı nasıl sileceğiz? Altı tipik sıcaklık parçalama yöntemi var: (1) Standardlı Türden sıcaklık süreci türüne kadar uygun bir PCB aparatını seçin; (2) PCB yöneticisi bakra kalınlığı kalın bakra türüne gelir; ve (3) Sıcak davranışları için bakra doldurmak için delikler aracılığıyla PCB kullanın; (4) PCB dışarıdaki sıcaklık damlası, yani ekstra metal substratı; (5) PCB iç sıcaklık damlası, yani ekstra metal çekirdek tahtası; (6) PCB metal bloklarıyla parça içerildir. Tasarımcılar sonraki metodu seçtiğinde diğer metodları bile birleştirebilir [5].