pcb, kao nosač elektronskih komponenti i most električnih veza, evoluirao je u različite tipove prema različitim zahtjevima primjene, među kojimaPCb velike{0}}brzine ima značajne razlike u odnosu na opće PCBu mnogim aspektima. Duboko razumijevanje ovih razlika je ključno za elektronske inženjere kako bi napravili informirani izbor o tipovima štampanih ploča, optimizirali dizajn kola i osigurali performanse elektroničkih proizvoda.
Karakteristike prijenosa signala
Opći prijenos PCB signala
Općenito, štampane ploče se uglavnom koriste u scenarijima gdje je brzina prijenosa signala relativno niska, kao što su obična kola za upravljanje rasvjetom, jednostavna kola za igračke, itd. U ovim krugovima, frekvencija signala je niska, brzina prijenosa signala je spora, a kašnjenje i izobličenje signala tokom prijenosa imaju relativno mali utjecaj na ukupne performanse kola.
Visoka brzina prijenosa PCB signala
Visokobrzinske štampane ploče fokusiraju se na obradu signala visoke{0}}i velike{1}}brzine, koji se obično koriste u poljima kao što su 5G komunikaciona oprema, računari visokih{3}}performansi i-sistemi za pohranu podataka velike brzine. U ovim aplikacijama frekvencija signala može doseći nekoliko GHz ili čak i više, a brzina prijenosa signala je izuzetno velika.
Izbor odbora
Opća štampana ploča
Općenito, štampane ploče imaju relativno niske zahtjeve za materijalima za ploče i obično koriste niske-jeftine opće-ploče kao što su običnefr4(laminati sa epoksidnom smolom ojačani staklenim vlaknima, bakar-). Ova vrsta ploče ima dobra mehanička svojstva i određena svojstva električne izolacije, koja mogu zadovoljiti osnovne potrebe općih strujnih krugova. Njegova dielektrična konstanta i dielektrični gubici su relativno visoki, ali u scenarijima prijenosa signala niske{3}}i niske{4}}brzine, ove karakteristike nemaju značajan utjecaj na performanse kola.
Visoka brzina PCB ploča
Kako bi ispunili zahtjeve za visoko{0}}i visoko-prenos signala, velike-štampane ploče moraju koristiti ploče sa posebnim svojstvima. Ove ploče obično imaju karakteristike niske dielektrične konstante i niskih dielektričnih gubitaka. Niska dielektrična konstanta može smanjiti kašnjenje signala tokom prijenosa, dok mali dielektrični gubitak može smanjiti gubitak energije signala tokom prijenosa, čime se osigurava integritet i stabilnost signala. Uobičajene -brzine PCB ploče uključuju materijale na bazi PTFE, Rogers ploče, itd. Materijali na bazi PTFE imaju izuzetno nisku dielektričnu konstantu i dielektrične gubitke, i dobro rade u prijenosu signala visoke -frekvencije. Široko se koriste u{10}}proizvodnji velikih štampanih ploča u poljima kao što su 5G komunikacija i satelitska komunikacija. Međutim, cijena ovih ploča visokih{13}}učinaka je relativno visoka, što je također jedan od razloga zašto je cijena proizvodnje -brzih štampanih ploča veća od cijene općih štampanih ploča.
dizajn rasporeda
Opći izgled PCB dizajna
Dizajn opštih štampanih ploča je relativno jednostavan, sa fokusom na ispunjavanje zahteva za instalaciju i električno povezivanje elektronskih komponenti. Prilikom polaganja, glavna razmatranja su prostorna lokacija komponenti, jednostavnost ugradnje i održavanja i drugi faktori. Zahtjevi za optimizaciju za puteve prijenosa signala nisu visoki, a raspored linija je relativno labav, dozvoljavajući veće širine linija i razmake.
Raspored dizajna PCB velike brzine
Dizajn dizajna -brzih štampanih ploča zahtijeva sveobuhvatno razmatranje više složenih faktora kako bi se osigurao-kvalitetni prijenos signala. Prvo, u smislu rasporeda komponenti, potrebno je što je više moguće skratiti put prijenosa-brzinih signala i smanjiti kašnjenje prijenosa signala. Na primjer, u blizini-čipova interfejsa za prijenos podataka velike brzine, filterski kondenzatori, terminalni otpornici i druge povezane komponente treba postaviti što je više moguće kako bi se optimizirao kvalitet signala. Drugo, za brze signalne linije, potrebno je striktno kontrolisati širinu linija, razmak između linija i dužinu linija kako bi se postiglo precizno podudaranje impedanse. Različite frekvencije signala i brzine prenosa imaju različite zahtjeve za usklađivanje impedanse, te je potrebno profesionalnim proračunima i simulacijama odrediti odgovarajuće parametre linije. Osim toga, -štampane ploče velike brzine također moraju razumno planirati slojeve napajanja i uzemljenja kako bi povećali stabilnost napajanja i sposobnost protiv-smetanja signala. Na primjer, korištenjem velike ravni uzemljenja da se smanji otpor uzemljenja i minimizira smetnje na povratnom putu signala; Usvajanje više slojeva napajanja kako bi se osiguralo stabilno napajanje za različite module kola.
proizvodni proces
Opći proces proizvodnje PCB-a
Proces proizvodnje opštih štampanih ploča je relativno konvencionalan, uglavnom uključuje osnovne korake kao što su proizvodnja kola, bušenje, galvanizacija, maska za lemljenje i sito štampa. U ovim procesima, zahtjevi za preciznošću i kontrolom procesa su relativno niski. Na primjer, u tehnologiji bušenja, potrebna preciznost otvora može biti oko ± 0,1 mm; Prilikom izrade kruga, tačnost širine linija/razmaka može doseći oko 5 mil/5 mil (1 mil=0.0254 mm) kako bi se ispunili zahtjevi. Ovaj relativno opušteni procesni zahtjev rezultira nižim troškovima proizvodnje i kraćim proizvodnim ciklusima za opće tiskane ploče.
Proces proizvodnje PCB velike brzine
Proces proizvodnje -brzih štampanih ploča zahtijeva izuzetno visoku preciznost i strogu kontrolu procesa. Što se tiče bušenja, potrebna je visoko{2}}oprema za bušenje kako bi se osiguralo da tačnost otvora dostigne ± 0,05 mm ili čak i više, kako bi se ispunili zahtjevi velike-brzine perforacije signala i smanjio utjecaj perforacije na prijenos signala. U procesu proizvodnje kola, zahtjev za preciznošću za širinu linija/razmak je obično 3 mil/3 mil ili čak manji da bi se postigla precizna kontrola impedanse i prijenos signala. Osim toga, -brze štampane ploče zahtijevaju izuzetno visoku preciznost poravnanja između slojeva u procesu laminacije kako bi se osigurala tačnost puteva prijenosa signala. U isto vrijeme, kako bi se zadovoljila potražnja za-brzinom prijenosa signala, mogu biti potrebni posebni procesi površinske obrade kao što je nikl i pozlata bez elektronike kako bi se poboljšala sposobnost lemljenja i prijenos signala u krugu. Naravno, ovi visoko{13}}precizni proizvodni procesi ne samo da povećavaju troškove proizvodnje-brzih štampanih ploča, već predstavljaju ozbiljan izazov za tehničku snagu i nivo opreme proizvođača.
-brze štampane ploče FR-4 pcb