Công nghệ PCB - Công nghệ chủ chốt và tiến trình thiết kế PCB với tốc độ cao và mật độ cao

Tốc độ cao và mật độ cao đã dần trở thành một trong những xu hướng phát triển quan trọng của nhiều sản phẩm điện tử hiện đại, và công nghệ thiết kế PCB với tốc độ cao và mật độ cao đã trở thành một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng.

So với truyền thống Thiết kế PCB, tốc độ cao và mật độ Thiết kế PCB có nhiều vấn đề kỹ thuật quan trọng, và kỹ thuật thiết kế mới cần được phát triển. Có rất nhiều vấn đề lý thuyết và kỹ thuật cần được nghiên cứu kỹ lưỡng.. Cùng một lúc, Giá trị tốc độ cao và mật độ cao PCB đang ngày càng cao hơn, mà sản xuất tốc độ cao Thiết kế PCB tiếp tục đối mặt với những vấn đề mới. Sự phát triển liên tục của một số kết quả nghiên cứu liên quan đã thúc đẩy sự phát triển liên tục của tốc độ cao và mật độ cao Thiết kế PCB công nghệ. This article giới thiệu các vấn đề kỹ thuật chủ yếu của tốc độ cao và mật độ cao. Thiết kế PCB (signal integrity, độ chính xác, EMC/EM I và phân tích nhiệt) and new developments in related EDA technology, và thảo luận nhiều xu hướng quan trọng trong tốc độ cao và mật độ cao Thiết kế PCB.

Vấn đề kỹ thuật chính

Các vấn đề kỹ thuật quan trọng của thiết kế PCB với tốc độ cao và mật độ cao bao gồm chủ yếu yếu độ cao tín hiệu (SI), tính toàn năng (PI), EMC/EM I và phân tích nhiệt.

Tín hiệu đầy vẹn

Tín hiệu chỉ to àn vẹn là chất lượng tín hiệu được truyền trên đường tín hiệu. 1 Khi tín hiệu mạch có thể chạm tới các chốt của con chip tiếp nhận với độ thời gian, độ dài và độ lớn điện thế yêu cầu, thì mạch có độ chính xác tín hiệu tốt. Khi t ín hiệu không thể đáp ứng bình thường hoặc tín hiệu không thể làm hệ thống hoạt động ổn định trong một thời gian dài, vấn đề về tính toàn vẹn tín hiệu xuất hiện. Các vấn đề về tín hiệu toàn diện được ví dụ như: chậm trễ, phản xạ, vượt quá, rung chuông, trò chuyện, thời gian, âm thanh chuyển đổi đồng bộ, EM I, v.v.

Hệ thống bảo mật tín hiệu sẽ dẫn đến sự bóp méo tín hiệu, lỗi thời và sai dữ liệu, địa chỉ và tín hiệu điều khiển, dẫn đến lỗi hệ thống hoặc thậm chí tê liệt. Thường thì, với những con chip số, mức cao hơn mức V IH là logic 1, và mức thấp hơn mức V L là logic 0, và mức độ giữa VIL và VIH là một trạng thái không xác định. Với tín hiệu kỹ thuật số với rung chuông, khi độ dao động vào vùng chưa xác định của VIL~VIH, có thể gây ra lỗi logic. Tín hiệu điện tử phải được truyền đúng lúc. Những con chip số chung yêu cầu dữ liệu phải được ổn định trước khi bắn đồng hồ để đảm bảo chuỗi logic là chính xác. Nếu thời gian truyền tín hiệu quá dài, sự logic chính xác có thể không được đón nhận khi đồng hồ đang tăng hay đang rơi, gây ra lỗi thời gian.

Lý do của vấn đề độ chính của tín hiệu phức tạp hơn.. Tham số các thành phần, PCB tham số, Bố trí các thành phần trên PCB, và kết nối tín hiệu tốc độ cao là tất cả những yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới độ chính xác.. Tín hiệu vẹn có hệ thống, Và việc nghiên cứu và giải quyết những vấn đề liên quan tới ý tượng..

Về mặt tương đối, người ta đã trải qua hàng thập kỷ nghiên cứu về các vấn đề bảo mật tín hiệu, và đã đạt được nhiều kết quả lý thuyết và kỹ thuật quan trọng, cùng với những kinh nghiệm tích cực. Nhiều công nghệ bảo mật tín hiệu tương đối trưởng thành và đã được sử dụng rộng rãi.

Toàn vẹn năng lượng

Quyền lực chính là hệ thống tốc độ cao, hệ thống phân phối điện (hệ thống phân phối điện, PDS) với các tần số khác nhau, tính năng cản khác nhau, vì vậy điện giữa lớp điện và lớp mặt đất trên PCB không giống nhau ở mọi nơi trên bảng mạch, dẫn tới việc cung cấp điện bị ngắt, dẫn đến tiếng ồn cung cấp điện, làm cho con chip không thể hoạt động bình thường. Đồng thời, do phóng xạ tần số cao, các vấn đề về độ tối cao cũng mang đến các vấn đề EMC/EM I. Tiếng ồn cung cấp điện trong mạch điện cao tốc cao đặc biệt nghiêm trọng.

Lời đề nghị về toàn vẹn năng lượng xuất phát từ lỗi khủng khiếp do phân tích độ chính xác của tín hiệu dựa trên hệ thống dây và thiết bị mà không cân nhắc sức ảnh hưởng của sức mạnh.

Nói tương đối, Nghiên cứu về độ chính xác năng lượng bắt đầu trễ., và việc nghiên cứu lý thuyết và phương tiện kỹ thuật chưa đủ chín chắn. Đây là một trong những thử thách lớn nhất cho tốc độ cao và mật độ cao. Thiết kế PCB. Hiện tại, Một số biện pháp chung được áp dụng chủ yếu để giảm thiểu các ảnh hưởng xấu gây ra bởi các vấn đề về độ nghiêm trọng năng lượng.. Các biện pháp chính được áp dụng là để tối ưu hóa PCB chồng, thiết kế và cấu trúc dây còn lại là tăng cường các tụ điện tách ra. Khi tần số của hệ thống dưới giá 300-400 M4, nó có ích giảm ảnh hưởng của các vấn đề độ chi to àn năng bằng cách đặt một tụ điện thích hợp vào một vị trí thích hợp.. Tuy, khi tần số của hệ thống cao hơn, tách ra tụ điện có ít tác dụng. Trong trường hợp này, Chỉ bằng cách tối đa Thiết kế PCB giảm tác động của vấn đề sức mạnh.

EMC

Phóng xạ điện tử có nghĩa là "khả năng của thiết bị hay hệ thống hoạt động bình thường trong môi trường điện từ của nó và không tạo ra một sự xáo trộn điện từ không thể chịu nổi với bất cứ thứ gì trong môi trường. "Nó cũng được gọi là"Nghiên cứu giới hạn. Dưới những điều kiện có giới hạn không gian, thời gian hạn và nguồn quang phổ hạn, các thiết bị điện khác nhau (hệ thống phụ, hệ thống, và thực thể sinh học rộng lớn) có thể tồn tại mà không gây ra sự thoái hóa."

EMC nghiên cứu chủ yếu hai khía cạnh của EM I (nhiễu điện từ) và EMS (khả năng đo cực từ tính). Sản lượng EM I được tạo ra bởi nguồn nhiễu điện từ truyền năng lượng tới hệ thống nhạy cảm qua đường nối. Nó bao gồm ba hình dạng cơ bản: dẫn truyền qua dây và mặt đất thông thường, phóng xạ qua không gian, hay nối qua cận trường.

Việc EMC của các sản phẩm điện tử rất quan trọng. Hiện tại, nhiều quốc gia và vùng có quy tắc EMC nghiêm ngặt và hoàn thiện. Ngày càng nhiều sản phẩm điện tử phải vượt qua kiểm tra và chứng nhận EMC liên tục trước khi họ có thể nhập vào thị trường. Với môi trường điện từ bị ảnh hưởng, nhu cầu EMC đối với các sản phẩm điện tử sẽ tăng lên.

Về mặt tương đối, vấn đề EMC là phức tạp nhất. Khi thời gian tăng (giảm) thời gian tăng lên (tăng thời gian hay thời gian rơi) bị giảm từ 5n tới 2.5 n, EM I sẽ tăng lên khoảng bốn lần. Độ rộng quang phổ của EM I đảo ngược tỉ lệ với thời gian bay lên. Độ mạnh phóng xạ của EM I là tỉ lệ với tần số. The tần số range of this kind of EM I-phóng xạ is about 10s of M2 to several GHz. Các bước sóng tương ứng với các tần số cao rất ngắn, và các đường dây nối ngắn trên PCB hay thậm chí các đường dây liên kết trong con chip có thể trở thành bộ truyền hay tiếp nhận thông hiệu quả, có thể gây ra các vấn đề EMC nghiêm trọng. Henry W Ott, Tổng thống Henry Ott Consulting, đã nhấn mạnh trong bài phát biểu chính của ông tại hội nghị thiết kế kế PCB-East: "Trong thời đại thiết kế tốc độ cao, các nhà thiết kế PCB sẽ gặp rắc rối nếu chúng không biết nhiều hơn về EMC. Rất nhiều vấn đề bất ngờ." "Vì tốc độ thiết kế nhanh hơn và thiết kế không dây ngày càng phổ biến, EMC sẽ trở thành một thử thách lớn hơn."

Due to the complexity of EMC and the increasing requirements of modern electronic products for EMC, Công nghệ EMC sẽ là một lĩnh vực quan trọng cần phải nghiên cứu lâu dài. Hiện tại, Việc ngăn chặn và giải quyết EMC theo một số điểm chung Thiết kế PCB Luật hạn chế. Tuy, Sử dụng cụ thể của các quy tắc đó và hiệu quả phải được phân tích chi tiết., nó phụ thuộc rất nhiều vào mức độ lý thuyết và kinh nghiệm thực tế của nhà thiết kế.