pcb, som bærer af elektroniske komponenter og broen af elektriske forbindelser, har udviklet sig til forskellige typer i henhold til forskellige applikationskrav, bl.a.højhastigheds-PCB har betydelige forskelle fra almindelige PCBi mange aspekter. En dyb forståelse af disse forskelle er afgørende for, at elektroniske ingeniører kan træffe informerede valg om pcb-typer, optimere kredsløbsdesign og sikre elektroniske produkters ydeevne.
Signaloverførselsegenskaber
Generel pcb-signaltransmission
Generelt bruges printplader hovedsageligt i scenarier, hvor signaltransmissionshastigheden er relativt lav, såsom almindelige lysstyringskredsløb, simple legetøjskredsløb osv. I disse kredsløb er signalfrekvensen lav, signaltransmissionshastigheden er langsom, og forsinkelsen og forvrængning af signalet under transmissionen har en relativt lille indvirkning på kredsløbets samlede ydeevne.
Højhastigheds pcb signaltransmission
Højhastigheds printkort fokuserer på behandling af høj-frekvente og høj-hastighedssignaler, der almindeligvis bruges inden for områder som 5G-kommunikationsudstyr, høj-computere og høj-datalagringssystemer. I disse applikationer kan signalfrekvensen nå flere GHz eller endnu højere, og signaltransmissionshastigheden er ekstremt hurtig.
Bestyrelsesvalg
Generel printkort
Generelt har printplader relativt lave krav til printmaterialer og bruger almindeligvis billige-generelle-kort til almindelige formål, såsom almindeligefr4(flammehæmmende glasfiberforstærket epoxyharpiks kobber-beklædte laminater). Denne type plade har gode mekaniske egenskaber og visse elektriske isoleringsegenskaber, som kan opfylde de grundlæggende behov for generelle kredsløb. Dens dielektriske konstant og dielektriske tab er relativt høje, men i lav-signaltransmissionsscenarier og lav-hastighedsscenarier har disse karakteristika ikke en væsentlig indflydelse på kredsløbets ydeevne.
Højhastigheds printkort
For at opfylde kravene til høj-frekvens og høj-signaltransmission skal høj-printkort bruge kort med særlige egenskaber. Disse tavler har typisk egenskaberne lav dielektrisk konstant og lavt dielektrisk tab. Lav dielektrisk konstant kan reducere forsinkelsen af signaler under transmission, mens lav dielektrisk tab kan reducere energitabet af signaler under transmission og derved sikre integriteten og stabiliteten af signaler. Almindelige høj-printkort med høj hastighed omfatter PTFE-baserede materialer, Rogers-kort osv. PTFE-baserede materialer har ekstremt lav dielektricitetskonstant og dielektrisk tab og fungerer godt i højfrekvent signaltransmission. De bruges i vid udstrækning i{10}}high-speed pcb-fremstilling inden for områder som 5G-kommunikation og satellitkommunikation. Omkostningerne ved disse højtydende kort er dog relativt høje, hvilket også er en af grundene til, at produktionsomkostningerne for høj{14}}hastighedsprintkort er højere end for almindelige printkort.
design layout
Generelt printkort design layout
Designlayoutet af generelle printkort er relativt enkelt, med fokus på at opfylde kravene til installation og elektrisk tilslutning af elektroniske komponenter. Ved udlægning er de vigtigste overvejelser den rumlige placering af komponenter, nem installation og vedligeholdelse og andre faktorer. Optimeringskravene til signaltransmissionsveje er ikke høje, og linjelayoutet er relativt løst, hvilket giver mulighed for større linjebredder og afstand.
Højhastigheds pcb design layout
Designlayoutet af printkort med høj-hastighed kræver omfattende overvejelser af flere komplekse faktorer for at sikre signaltransmission af høj-kvalitet. For det første, hvad angår komponentlayout, er det nødvendigt at forkorte transmissionsvejen for høj-hastighedssignaler så meget som muligt og reducere signaltransmissionsforsinkelsen. For eksempel bør filtreringskondensatorer, terminalmodstande og andre relaterede komponenter placeres så meget som muligt i nærheden af-højhastighedsdatatransmissionsgrænsefladechips for at optimere signalkvaliteten. For det andet, for signallinjer med høj-hastighed, er det nødvendigt strengt at kontrollere linjebredden, linjeafstanden og linjelængden for at opnå nøjagtig impedanstilpasning. Forskellige signalfrekvenser og transmissionshastigheder har forskellige krav til impedanstilpasning, og det er nødvendigt at bestemme passende linjeparametre gennem professionelle beregninger og simuleringer. Derudover skal højhastighedsprintkort også planlægge strøm- og jordlagene rimeligt for at øge stabiliteten af strømforsyningen og signalets anti{11}}interferensevne. For eksempel ved at bruge et stort jordingsplan til at reducere jordingsmodstand og minimere interferens på signalreturvejen; Vedtagelse af flere strømlag for at give stabil strømforsyning til forskellige kredsløbsmoduler.
fremstillingsprocessen
Generel PCB-fremstillingsproces
Fremstillingsprocessen for generelle trykte kredsløbskort er relativt konventionel, hovedsageligt inklusive grundlæggende trin som kredsløbsfremstilling, boring, galvanisering, loddemaske og serigrafi. I disse processer er kravene til nøjagtighed og processtyring relativt lave. Inden for boreteknologi kan den krævede blændenøjagtighed f.eks. være omkring ± 0,1 mm; Når du laver kredsløbet, kan nøjagtigheden af linjebredde/afstand nå omkring 5mil/5mil (1mil=0.0254mm) for at opfylde kravene. Dette relativt afslappede proceskrav resulterer i lavere fremstillingsomkostninger og kortere produktionscyklusser for almindelige printkort.
Højhastigheds PCB-fremstillingsproces
Fremstillingsprocessen af højhastigheds-printkort kræver ekstrem høj præcision og streng proceskontrol. Med hensyn til boring kræves der høj-præcisionsboreudstyr for at sikre, at blændenøjagtigheden når ± 0,05 mm eller endnu højere, for at opfylde kravene til høj-signalperforering og reducere virkningen af perforering på signaltransmission. I processen med kredsløbsfremstilling er nøjagtighedskravet for linjebredde/afstand normalt 3mil/3mil eller endnu mindre for at opnå præcis impedanskontrol og signaltransmission. Derudover kræver høj-trykt kredsløb ekstrem høj justeringsnøjagtighed mellem lag i lamineringsprocessen for at sikre nøjagtigheden af signaltransmissionsvejene. For at imødekomme efterspørgslen efter højhastighedssignaltransmission kan der samtidig være behov for specielle overfladebehandlingsprocesser såsom strømløs nikkel og guldbelægning for at forbedre kredsløbets loddeevne og signaltransmissionsydelse. Selvfølgelig øger disse høj-præcisionsfremstillingsprocesser ikke kun produktionsomkostningerne for høj-printkort, men udgør også en alvorlig udfordring for producenternes tekniske styrke og udstyrsniveau.
printkort med høj-hastighed FR-4 pcb