Tsela ea ho Tsamaisa Lipara Tse Fapaneng bakeng sa Sebopeho sa PCB se Potlakileng

Selelekela

Mekhoa e fapaneng ea li-routing e emela mokhoa oa mantlha oa moralo oa sebopeho sa PCB ka lebelo le holimo, o sebelisa matšoao a mabeli a tlatselletsang ho fetisa data ha o ntse o boloka ts'ireletso e phahameng ea lerata le ponts'o ea matšoao. Litsamaisong tsa sejoale-joale tsa elektroniki, lipara tse fapaneng li bohlokoa bakeng sa likhokahano tsa lebelo le holimo ho kenyelletsa USB 3.x, PCIe, HDMI, Ethernet, memori ea DDR, le lits'ebetso tsa SerDes.

Tsela e nepahetseng ea ho tsamaisa lipara tse fapaneng e ama ka kotloloho botšepehi ba lets'oao (SI) le taolo ea tšitiso ea motlakase (EMI), e leng se etsang hore e be taba ea bohlokoa moralong oa PCB o lebelo le phahameng moo litefiso tsa data li fetang 100 MHz 'me litefiso tsa moeli li fetoha tse mabifi haholoanyane.

Metheo ea Litsela tse fapaneng tsa Pair Routing

Lipara tse fapaneng ke life?

Lipara tse fapaneng li na le matšoao a mabeli a nang le matšoao a tlatselletsang-e 'ngoe e ntle le e mpe-e sebetsang 'moho ho fetisa lets'oao le le leng le utloahalang. Potoloho e amohelang e toloka phapang ea motlakase lipakeng tsa mesaletsa ena e 'meli ho fapana le matla a felletseng a marang-rang a amanang le fatše.

Mokhoa ona oa ho bonts'a phapang o fana ka ts'ireletso ea tlhaho ho lerata la mekhoa e tloaelehileng, mefuta e fapaneng ea phepelo ea motlakase le tšitiso ea motlakase e ka amang mesaletsa ka bobeli.

Hobaneng ha lipara tse fapaneng li le Bohlokoa ho High Speed ​​​​PCB Layout

Litšebelisong tsa boto ea potoloho ea lebelo le phahameng , lipara tse fapaneng li fana ka melemo e 'maloa ho feta lets'oao le fellang ka le leng. Li fana ka tšireletso e matla ea lerata ka ho hana tšitiso ea mokhoa o tloaelehileng, li fokotsa mesi e tsoang ka motlakase ka phallo ea hona joale e leka-lekaneng, 'me li nolofalletsa litefiso tse phahameng tsa data ka botšepehi bo ntlafetseng ba lets'oao.

Mofuta o fapaneng o lumella ho fetoha ha motlakase o tlase ha o ntse o boloka methapo e lekaneng ea lerata, e thusa ho fokotsa tšebeliso ea matla le ts'epahalo e ntlafalitsoeng ea sistimi.

Lintlha tsa Moqapi oa Bohlokoa bakeng sa Litsela tse fapaneng tsa Pair Routing

Trace Spacing le Coupling

Karohano lipakeng tsa mesaletsa ea mefuta-futa e khetholla matla a ho kopanya le libopeho tse fapaneng tsa impedance. Molao o amoheloang hohle oa 3W o fana ka maikutlo a ho boloka sebaka sa bonyane makhetlo a mararo pakeng tsa lipara tse fapaneng le matshwao a haufi ho fokotsa ho kopana. Leha ho le joalo, ka har'a lihlopha tse fapaneng ka botsona, ho kopanngoa ka thata hoa lakatseha ho netefatsa phatlalatso e leka-lekaneng le ho ntlafatsa ho hana lerata le tloaelehileng.

Leqephe lena ke tataiso ea ho tsamaisa lipontšo tse fapaneng. Bakeng sa lintlha tsa tlhahiso le tlhahiso, sebelisa moralo oa PCB o potlakileng bakeng sa tlhahiso ; bakeng sa khopolo-taba ea impedance le ho bapisa ka mokhoa o sebetsang, bala ho bapisa impedance moralong oa PCB o potlakileng ; bakeng sa kakaretso e pharaletseng, qala ka kakaretso ea PCB e potlakileng.

Sekhechana sa Intrapair hangata se tloha ho 0.1mm ho isa ho 0.2mm, ho ipapisitsoe le phapano ea phapano le lithibelo tsa ho bokella. Karohano e haufi e eketsa ho kopanya empa e ka hlahisa mathata a tlhahiso, athe sebaka se feteletseng se fokotsa ts'ebetso ea ho kopanya 'me se eketsa monyetla oa ho ba le tšitiso ea kantle.

Taolo ea Impedans

Taolo ea impedance ea phapang e hloka taolo e nepahetseng ea jiometri ea trace, moralo oa stackup, le khetho ea lisebelisoa tsa PCB tse potlakileng haholo . Li-impedance tsa phapang tse lebisitsoeng hangata li tloha ho 85Ω ho isa ho 100Ω, 'me 90Ω ke tloaelo bakeng sa li-interface tse ngata tsa lebelo le phahameng. Palo ea impedance ea phapang e kenyelletsa bophara ba trace, sebaka, botenya ba dielectric, le tumello e amanang le thepa ea substrate.

Taolo ea sejoale-joale ea impedance ho li-PCB tse lebelo le phahameng e hloka moralo o hlokolosi oa ho bokellana ka botenya ba dielectric bo laoloang le khetho ea thepa. Lisebelisoa tsa dielectric tse lahleheloang ke tahlehelo e tlase tse nang le li-constant tsa dielectric tse tsitsitseng ho pholletsa le mefuta ea maqhubu lia hlokahala bakeng sa ho boloka litšobotsi tse tsitsitseng tsa impedance ho pholletsa le bandwidth ea lets'oao.

Length Matching

Ho tsamaisana ha nako e telele ho netefatsa ho lumellana ha nakoana ha lipara tsa matšoao a fapaneng, ho thibela ho senyeha ha matšoao a bakoang ke skew. Mamello e sa lumellaneng ea bolelele bo amohelehang e ipapisitse le linako tsa ho phahama ha mats'oao le litekanyetso tsa nako ea sistimi, hangata ho tloha ho ± 5 mil bakeng sa meralo e matla ea lebelo le phahameng ho isa ho ± 10 mil bakeng sa lits'ebetso tse iketlileng.

Ho bapisa bolelele bo nepahetseng ho hloka mekhoa ea maano e kenyelletsang likarolo tsa tokiso ea li-serpentine, ka ho khetheha li behiloe hole le lipotoloho tse bobebe tsa analoge ho fokotsa crosstalk. Likarolo tsa tokiso li lokela ho boloka litšobotsi tse fapaneng tsa impedance ha li ntse li fihlela liphetoho tse hlokahalang tsa bolelele.

Ka Tšebeliso ka Lipara tse sa Tšoaneng

Vias e hlahisa li-impedance discontinuities le litlamorao tsa likokoana-hloko tse ka nyenyefatsang botšepehi ba lets'oao lipakeng tsa litsela tse fapaneng. E 'ngoe le e' ngoe ka tsela e hlahisa capacitive loading le inductive parasitic elements tse amang phatlalatso ea mats'oao le ho tsamaisana le impedance. Ho fokotsa ka ho bala ka ho rera leano le ho sebelisa lifofu kapa ho patoa ha ho hlokahala ho thusa ho boloka botsitso ba matšoao.

Ha vias li ke keng tsa qojoa, ho kenya tshebetsong ka mekhoa stitching le ho boloka symmetric ka placement bakeng sa mesaletsa ka bobeli ka para differential thusa ho boloka pontshi ho leka-lekana le ho fokotsa mokgwa wa ho sokoloha pakeng tsa phapang le mekhoa e tloaelehileng.

Kameho ea Phapano ea Pair Routing ho SI le EMI

Ho Ntlafatsa Botšepehi ba Letšoao

Mokhoa o nepahetseng oa ho tsamaisa lipara o bapala karolo ea bohlokoa ho boloka boleng ba matšoao a holimo. Sebopeho se leka-lekaneng sa pontšo ea phapang se fokotsa litaba tse tloaelehileng tse kang ho bonahatsa, ho kopana, le nako ea nako, ha e ntse e fana ka tšireletso e ntle ea lerata ha e bapisoa le matšoao a le mong.

• Ho itšireletsa lerata: Matshwao a fapaneng a hana lerata la phepelo ya motlakase le ho putlama ha fatshe.
• Impedans e laoloang: Ho kopanya ka thata ho thusa ho boloka tšitiso e tsitsitseng le ho fokotsa ho khopama.
• Skew e tlase: Tsela ea bolelele bo lekanang e fokotsa ho se lumellane ha nako lipakeng tsa matšoao.
• ho hanyetsa SSN: Lipara tse fapaneng li sebetsa hantle khahlanong le lerata le fetohang ka nako e le 'ngoe le tšitiso ea boemo ba sistimi.

Ka kakaretso, lipara tse fapaneng tse entsoeng hantle li netefatsa phetisetso e sa lebelloang, e se nang khothatso, e leng ea bohlokoa bakeng sa litsamaiso tse tšepahalang tsa lebelo le holimo.

Ho fokotsa Tšitiso ea Motlakase

Lipara tse fapaneng tse leka-lekaneng li boetse li thusa ho fokotsa EMI, kaha maqhubu a lekanang le a fapaneng moleng o mong le o mong ka tlhaho a hlakola masimo a motlakase. Mokhoa ona oa moralo o bohlokoa ho fihlelleng tumellano e matla ea EMC ho li-PCB tse lebelo le holimo.

• Ho hlakoloa: Phallo ea hajoale e hanyetsanang e theola likhase tse hlahisoang ke mahlaseli le ho etsoa.
• Moralo oa sefofane sa fatše: Mobu o tsoelang pele ka tlas'a lihlopha tse fapaneng o fana ka tsela e tsitsitseng ea ho khutla.
• Ho qoba ho arohana: Thibela ho tsamaea lipakeng tsa lifofane ho fokotsa mehloli e sa lebelloang ea mahlaseli.
• Boitšoaro bo boletsoeng esale pele ba EMC: Tsamaiso e nepahetseng ea tsela ea ho khutla e fokotsa likhase tse sa reroang.

Ka bokhutšoanyane, litsamaiso tse fapaneng ha li fokotse feela tlhahiso ea motlakase empa hape li netefatsa ho latela litlhoko tsa EMC bakeng sa lisebelisoa tsa elektroniki tsa sejoale-joale.

Mekhoa e Molemo ka ho Fetisisa ea ho Tsamaisa Litsela tse peli tse fapaneng

Ho kenya tšebetsong litsela tse fapaneng ka katleho ho hloka ho latela melaoana e hlophisitsoeng:

1. Rera esale Pele Nakong ea Floorplanning

• Hlalosa liphaseje tsa litsela bakeng sa lipara tse fapaneng qalong ea moralo.
• Boloka lipara hole le mehloli e nang le lerata le phahameng joalo ka lithapo tsa oache kapa libaka tse fapohelang motlakase.

2. Boloka Geometry e tsitsitseng ea Trace

• Sebelisa bophara ba trace bo tšoanang le sebaka sa sebaka ho laola tšitiso.
• Etsa bonnete ba ho ts'oana le ho kopanya ka thata ho boloka botsitso ba matšoao.

3. Sebelisa Liphetoho tse Bonolo tsa Routing

• Qoba linama tse bohale; sebelisa li-curve tsa radius tse boreleli.
• Haeba liphetoho li hlokahala, sebelisa litokiso tsa symmetrical ho mesaletsa ka bobeli ho fokotsa phetoho ea mokhoa.

4.Sireletsa Tsoelo-pele ea Tsela ea ho Khutlela

• Boloka lipara tse fapaneng holim'a sefofane se tiileng sa fatše.
• Qoba ho tšela likarohano tsa sefofane, tse ka sitisang boipelaetso le ho eketsa EMI.

5. Optimize Layer le Via Tšebeliso

• Khetha mekhahlelo e nang le impedance e ka lebelloang bakeng sa lipara tse fapaneng.
• Sebelisa vias ka mokhoa o fokolang le ka lipara tse lekanang ho fokotsa liphello tsa likokoana-hloko.

Ka ho latela moralo oa moralo, ho boloka jiometri, ho boloka tsela ka thelelo, ho boloka litsela tsa ho khutla, le ho ntlafatsa li-stackup - o netefatsa hore ponts'o ea matšoao ka bobeli (SI) le khokahano ea motlakase (EMC) ka lebelo le phahameng la PCB.

Liphoso Tse Tloaelehileng le Mokhoa oa ho li Qoba

Esita le meralo e reriloeng hantle ea phapang e ka hloleha haeba maraba a tloaelehileng a hlokomolohuoa. Liphoso tse latelang ke tsa bohlokoa ka ho fetesisa tseo u lokelang ho li qoba ho sebopeho sa PCB se lebelo haholo:

1. Bolelele bo Fosahetseng

• Phoso: Lipara tse fapaneng tse nang le liphapano tsa bolelele ho feta mamello ea sistimi li hlahisa skew ea nako le ho theola boleng ba lets'oao.
• tharollo: Sebelisa mokhoa o nepahetseng oa ho bapisa bolelele ka ho sebelisa mesaletsa ea noha kapa meaho ea tokiso ho leka-lekanya ho lieha ho phatlalatsoa.

2. Li-Geometry tse sa lumellaneng

• Phoso: Phapang pakeng tsa sebaka kapa bophara e fetola ho se sebetse hantle ha lets'oao.
• tharollo: Boloka bophara ba sebaka le sekheo sa sebaka tseleng eohle ho boloka tšitiso e tsitsitseng.

3. Crossing Plane Splits

• Phoso: Ho tsamaisa lifofane tse arohaneng tsa litšupiso ho sitisa maqhubu a khutlang, ho etsa hore ho se ke ha hlola ho e-ba le mathata le likotsi tsa EMI.
• tharollo: Rera li-stackup ka hloko 'me u netefatse hore lifofane tsa litšupiso tse sa khaotseng tlas'a mefuta eohle e fapaneng.

4. E Feteletseng Ka Tšebeliso

• Phoso: Multiple vias eketsa inductance parasitic le ho hanyetsa, e nyenyefatsang tshebetso phahameng-lebelo.
• tharollo: Fokotsa ka ho bala ka ho ntlafatsa liphetoho tsa lera, 'me moo ho hlokahalang, sebelisa symmetrical ka lipara ho boloka botsitso.

Ka ho lemoha le ho qoba liphoso tsena tse 'nè - bolelele bo sa lumellaneng, geometry e sa lumellaneng, ho arohana ha sefofane, le li-vias tse feteletseng-baqapi ba ka etsa bonnete ba hore litsela tse fapaneng li fana ka botšepehi ba matšoao (SI) le ho lumellana ho matla ha motlakase (EMC).

Mohlala oa mohlala: Moralo o fapaneng oa Paramente ho USB 3.0 le PCIe

Lipara tse fapaneng tsa USB 3.0 SuperSpeed ​​li hloka 90Ω ± 10% phapano ea tšitiso e tsamaisanang le bolelele ka har'a ± 5 mil. Litefiso tse phahameng tsa data (5 Gbps) li hloka tlhokomelo e hlokolosi ho trace geometry, khetho ea thepa, le ka ho ntlafatsa. Strategic routing e boloka botsitso ba mats'oao ha e ntse e amohela likhokahano tse teteaneng tse tloaelehileng lits'ebetsong tsa USB.

Lisebelisoa tsa PCIe li hlahisa litlhoko tse thata le ho feta ka sekhahla sa data se fihlang ho 32 Gbps ts'ebetsong ea Gen5. Mamello ea ho bapisa bolelele e thatafala ho fihlela ho ±2 mil kapa ho feta, 'me ka ntlafatso e ba ea bohlokoa bakeng sa ho boloka botšepehi ba lets'oao litseleng tse ngata. Mekhoa e tsoetseng pele ea ho etsisa le ho etsa mohlala e netefatsa ts'ebetso ea moralo pele ho tlhahiso ea PCB e potlakileng ho netefatsa ho latela litaelo.

fihlela qeto e

Litsela tse fapaneng tsa litsamaiso tsa sebopeho sa PCB tse lebelo le holimo ha se feela mokhoa oa ho qapa—ke taeo e bontšang hore na sistimi e boloka botšepehi ba mats'oao joang le ho laola tšitiso ea motlakase. Ho fumana katleho ho ipapisitse le tlhokomeliso e hlakileng ea lintlha tse joalo ka sebaka sa sebaka sa sebaka sa morao-rao, ho tsitsana ha impedance, ho bapisa bolelele, le ho ba hlokolosi ka ts'ebeliso.

Ha e etsoa ka nepo, moralo o fapaneng oa lipara o fana ka melemo e bonahalang: tšireletso e matla ea lerata, tlhahiso e tlase ea EMI, le ts'ebetso ea mats'oao e ts'epahalang lits'ebetsong tsa sejoale-joale tsa lebelo le phahameng.

Highleap Electronics e fana ka moralo o felletseng oa lebelo le phahameng la PCB le bokhoni ba ho etsa ho kenyelletsa:

• Taolo ea impedance e tsoetseng pele le ntlafatso ea litsamaiso tse fapaneng
• Ho bapisa bolelele bo nepahetseng le tlhahlobo ea botšepehi ba matšoao
• Khetho ea thepa ea tahlehelo e tlase le moralo oa li-stackup
• Ka optimization le mekhoa e tsoetseng pele ea ho cheka
• Teko e felletseng le netefatso ea boleng bakeng sa lits'ebetso tsa lebelo le holimo
• EMI/EMC netefatso ea ho lumellana le ts'ehetso ea moralo

Sehlopha sa rona sa boenjiniere se nang le boiphihlelo se sebelisana le bareki ho ntlafatsa maano a ho tsamaisa lipara tse fapaneng bakeng sa litlhoko tse itseng tsa ts'ebeliso ha ka nako e ts'oanang ho boloka katleho ea tlhahiso le ts'ebeliso e ntle ea litšenyehelo. Haeba u batla moralo o tšepahalang oa PCB o potlakileng le tšehetso ea tlhahiso, ikopanye le rona kajeno ho buisana ka projeke ea hau le ho bona kamoo re ka thusang ho tlisa moralo oa hau tlhahisong ka kholiseho.

LBH

1. Tšitiso e nepahetseng bakeng sa litsela tse peli tse fapaneng ke efe?

Phapang e nepahetseng e ipapisitse le ts'ebeliso e khethehileng le maemo a sebopeho. Liphehelo tse tloaelehileng li kenyelletsa 90Ω bakeng sa USB 3.x le lisebelisoa tse ngata tsa SerDes, 100Ω bakeng sa Ethernet, le 85Ω bakeng sa lisebelisoa tse ling tsa DDR. Ntho ea bohlokoa ke ho boloka botsitso le ho fihlela sepheo sa sepheo ka har'a mamello e boletsoeng, hangata ± 10%.

2. Ke bolelele bo bokae bo fapaneng bo amohelehang ka lipara tse fapaneng?

Bolelele bo fapaneng bo fapaneng bo fapana ho latela lebelo la lets'oao le litlhoko tsa sistimi. Bakeng sa lits'ebetso tsa lebelo le itekanetseng (< 1 GHz), ±10 mil e ka amoheleha. Meralo ea lebelo le holimo hangata e hloka ± mil 5 kapa ho feta, ha lits'ebetso tsa lebelo le holimo (> 10 Gbps) li ka hloka ± mil 2 kapa tse bapisang hamolemo ho boloka botšepehi ba nako.

3. Na lipara tse fapaneng li ka tšela lifofane tse arohaneng ka sebopeho sa PCB?

Lipara tse fapaneng li lokela ho qoba ho tšela lifofane tse arohaneng neng kapa neng ha ho khonahala, kaha sena se baka li-discontinuities tsa tsela ea ho khutla le ho fapana ha boipelaetso. Haeba ho ke ke ha qojoa, li-capacitor tsa stitching haufi le sebaka sa ho tšela li ka thusa ho boloka ts'ebetso ea morao-rao ea ho khutla, le hoja mokhoa ona o hloka tlhahlobo e hlokolosi 'me o eketsa litšenyehelo tsa karolo.

4. Ke lisebelisoa life tse molemo ka ho fetisisa bakeng sa li-routing tse peli tse fapaneng ka lebelo le phahameng la PCB?

Lisebelisoa tsa dielectric tse nang le tahlehelo e tlase tse nang le di-constant tsa dielectric tse tsitsitseng li khethoa bakeng sa lipara tse fapaneng tsa lebelo le phahameng. Lisebelisoa tse kang letoto la laminate le nang le tahlehelo e tlase, Isola I-Speed, kapa li-laminate tse lekanang le tsona tse nang le tahlehelo e tlase ea low-Dk/low-loss li fana ka ts'ebetso e ntle ea maqhubu a phahameng. Khetho e ikhethileng ea thepa e ipapisitse le mefuta ea maqhubu, tekanyetso ea tahlehelo, le lintlha tsa litšenyehelo bakeng sa ts'ebeliso e itseng.