PCB, kao nositelj elektroničkih komponenti i most električnih veza, razvio se u različite vrste prema različitim zahtjevima primjene, među kojimaPCB velike-brzine ima značajne razlike od uobičajenih PCB-au mnogim aspektima. Duboko razumijevanje ovih razlika ključno je za elektroničke inženjere kako bi donijeli informirane odluke o vrstama tiskanih ploča, optimizirali dizajn sklopova i osigurali performanse elektroničkih proizvoda.
Karakteristike prijenosa signala
Opći PCB prijenos signala
Općenito, tiskane pločice se uglavnom koriste u scenarijima gdje je brzina prijenosa signala relativno niska, kao što su obični krugovi za upravljanje rasvjetom, jednostavni krugovi igračaka, itd. U tim krugovima, frekvencija signala je niska, brzina prijenosa signala je spora, a kašnjenje i izobličenje signala tijekom prijenosa imaju relativno mali utjecaj na ukupnu izvedbu kruga.
PCB prijenos signala velike brzine
Brze tiskane ploče usmjerene su na obradu signala visoke-frekventnosti i velike{1}}brzine, koji se obično koriste u poljima kao što su 5G komunikacijska oprema, računala visokih-performansi i-sustavi za pohranu podataka velike brzine. U tim aplikacijama frekvencija signala može doseći nekoliko GHz ili čak više, a brzina prijenosa signala je iznimno velika.
Izbor ploče
Opća PCB ploča
Općenito, tiskane ploče imaju relativno niske zahtjeve za materijale za ploče i obično koriste jeftine-pločice opće{1}}namjene kao što su običnefr4(laminati obloženi bakrenom-plastikom ojačani staklenim vlaknima otporni na plamen). Ova vrsta ploče ima dobra mehanička svojstva i određena električna izolacijska svojstva, koja mogu zadovoljiti osnovne potrebe općih strujnih krugova. Njegova dielektrična konstanta i dielektrični gubici relativno su visoki, ali u scenarijima prijenosa signala niske-frekventnosti i-brzine te karakteristike nemaju značajan utjecaj na izvedbu kruga.
PCB ploča velike brzine
Kako bi zadovoljili zahtjeve visoke-frekvencije i velike-brzine prijenosa signala, velike-brze tiskane ploče trebaju koristiti ploče s posebnim svojstvima. Ove ploče obično imaju karakteristike niske dielektrične konstante i niskog dielektričnog gubitka. Niska dielektrična konstanta može smanjiti kašnjenje signala tijekom prijenosa, dok niski dielektrični gubici mogu smanjiti gubitak energije signala tijekom prijenosa, čime se osigurava cjelovitost i stabilnost signala. Uobičajene PCB ploče velike{6}}brzine uključuju materijale temeljene na PTFE-u, Rogersove ploče itd. Materijali temeljeni na PTFE-u imaju iznimno nisku dielektričnu konstantu i dielektrične gubitke te se dobro ponašaju u prijenosu visoko-frekventnog signala. Naširoko se koriste u-proizvodnji PCB-a velike brzine u poljima kao što su 5G komunikacija i satelitska komunikacija. Međutim, trošak ovih ploča s visokim-učinkom je relativno visok, što je također jedan od razloga zašto je proizvodni trošak -brzih tiskanih pločica veći od onih uobičajenih tiskanih pločica.
izgled dizajna
Opći dizajn PCB-a
Raspored dizajna općih tiskanih ploča je relativno jednostavan, s fokusom na ispunjavanje zahtjeva za instalaciju i električno povezivanje elektroničkih komponenti. Prilikom postavljanja, glavna razmatranja su prostorni položaj komponenti, jednostavnost postavljanja i održavanja i drugi čimbenici. Zahtjevi optimizacije za putove prijenosa signala nisu visoki, a raspored linija je relativno labav, što dopušta veće širine linija i razmake.
Dizajn PCB-a velike brzine
Izgled dizajna -brzih tiskanih ploča zahtijeva sveobuhvatno razmatranje višestrukih složenih faktora kako bi se osigurao visoko{1}}kvalitetni prijenos signala. Prvo, što se tiče rasporeda komponenti, potrebno je skratiti put prijenosa signala velike-brzine što je više moguće i smanjiti kašnjenje prijenosa signala. Na primjer, u blizini -čipova sučelja za prijenos podataka velike brzine, kondenzatore za filtriranje, terminalne otpornike i druge srodne komponente treba postaviti što je više moguće kako bi se optimizirala kvaliteta signala. Drugo, za-signalne vodove velike brzine potrebno je strogo kontrolirati širinu linije, razmak između linija i duljinu linije kako bi se postiglo točno podudaranje impedancije. Različite frekvencije signala i brzine prijenosa imaju različite zahtjeve za usklađivanje impedancije, te je potrebno odrediti odgovarajuće parametre vodova kroz profesionalne izračune i simulacije. Osim toga, -brze tiskane pločice također trebaju razumno planirati slojeve napajanja i uzemljenja kako bi se povećala stabilnost napajanja i anti{11}}smetnje signala. Na primjer, korištenjem velike ravnine uzemljenja za smanjenje otpora uzemljenja i minimiziranje smetnji na povratnom putu signala; Usvajanje više slojeva napajanja kako bi se osiguralo stabilno napajanje za različite module strujnog kruga.
proces proizvodnje
Opći proces proizvodnje PCB-a
Proces proizvodnje općih tiskanih pločica je relativno konvencionalan, uglavnom uključuje osnovne korake kao što su izrada krugova, bušenje, galvanizacija, maska za lemljenje i sitotisak. U tim su procesima zahtjevi za točnošću i kontrolom procesa relativno niski. Na primjer, u tehnologiji bušenja, potrebna točnost otvora može biti oko ± 0,1 mm; Prilikom izrade kruga, točnost širine linija/razmaka može doseći oko 5mil/5mil (1mil=0.0254mm) kako bi se zadovoljili zahtjevi. Ovaj relativno opušteni procesni zahtjev rezultira nižim troškovima proizvodnje i kraćim proizvodnim ciklusima za općenite tiskane ploče.
Brzi proces proizvodnje PCB-a
Proizvodni proces -brzih tiskanih pločica zahtijeva izuzetno visoku preciznost i strogu kontrolu procesa. Što se tiče bušenja, potrebna je visoko{2}}precizna oprema za bušenje kako bi se osiguralo da točnost otvora dosegne ± 0,05 mm ili čak i više, kako bi se ispunili zahtjevi za-brzu perforaciju signala i smanjio utjecaj perforacije na prijenos signala. U procesu izrade strujnog kruga, zahtjev za točnost za širinu/razmak linija je obično 3mil/3mil ili čak manji da bi se postigla precizna kontrola impedancije i prijenos signala. Osim toga, -brze tiskane ploče zahtijevaju izuzetno visoku točnost poravnanja između slojeva u procesu laminacije kako bi se osigurala točnost putova prijenosa signala. U isto vrijeme, kako bi se zadovoljila potražnja za-brzim prijenosom signala, mogu biti potrebni posebni postupci površinske obrade kao što je bezelektrično niklanje i pozlaćivanje kako bi se poboljšala mogućnost lemljenja i prijenos signala kruga. Naravno, ovi visoko{13}}precizni proizvodni procesi ne samo da povećavaju proizvodne troškove -brzih tiskanih ploča, već također predstavljaju ozbiljan izazov za tehničku snagu i razinu opreme proizvođača.
velike{0}}brze tiskane ploče FR-4 pcb