Liphoso le Litharollo tse 8 tse Tloaelehileng tsa High Frequency PCB Design

Liphoso tse phahameng tsa sebopeho sa PCB li ka baka ho senyeha ho hoholo ha ts'ebetso, ho kenyelletsa le ho sotha ha mats'oao, EMI e sa batleheng, le litaba tse ts'epahalang lits'ebetsong tse lebelo le holimo kapa tsa RF. Esita le baqapi ba koetlisitsoeng hantle ba ka hlokomoloha lintlha tse poteletseng tse kang ho tsitsa ha impedance, ho khutlela tseleng ea botšepehi, le ka likokoana-hloko.

Ho utloisisa mathata ana a tloaelehileng—le ho tseba ho a lokisa—ke habohlokoa bakeng sa ho boloka ho nepahala ha moralo le ho khona ho etsoa. ​​Sengoloa sena se hlalosa liphoso tse atisang ho hlaha tseo baenjiniere ba tobanang le tsona moralong oa PCB o nang le maqhubu a phahameng 'me se fana ka litharollo tse sebetsang, tse thehiloeng botekgeniki bakeng sa e 'ngoe le e 'ngoe.

1. Taolo ea Impedans e sa nepahalang

Ho boloka impedance e nepahetseng ke lejoe la sekhutlo la moralo o phahameng oa PCB. Pherekano e sa lumellaneng e lebisa ho ponahatso ea mats'oao, tahlehelo e eketsehileng ea ho kenya, le ho senyeha ho nepahetseng ha nako, haholo lipotolohong tsa boemo ba GHz. Hangata bothata bo hlaha ka bophara bo sa leka-lekaneng, botenya ba dielectric bo fosahetseng, kapa thepa ea thepa e sa lumellaneng.

Ho thibela sena, baqapi ba lokela ho etsa di-simulation tsa pre-layout impedance ba sebedisa disebediswa tse kang Polar Si8000 kapa ADS, ho hlalosa target impedance bakeng sa lera le leng le le leng le laolwang, le ho netefatsa ka reflectometry ya nako-domain (TDR) nakong ya prototyping. Ho kgetha thepa e nang le di-constant tsa dielectric tse tsitsitseng (Dk e tlase) le dintlha tse tlase tsa dissipation (Df) ho netefatsa dibopeho tse tsitsitseng tsa phetiso ho pholletsa le diphetoho tsa mocheso le maqhubu.

2. Moqapi o sa Lekaneng oa Motlakase le oa Sefofane sa Matla

Sistimi ea fatše e sa hlophisoang hantle ke e 'ngoe ea liphoso tse atileng haholo tsa moralo oa PCB. Lifofane tsa fatše tse arohaneng kapa tse sa khaotseng li hlahisa litsela tse sa lebelloang tsa ho khutla 'me li theha libaka tsa EMI hotspots. Sena se etsahala ha baqapi ba arola mabaka a analog, a dijithale le a RF ntle le ho nahana ka tsoelopele ea hajoale.

Tharollo e lutse ho bolokeng libaka tse kholo tsa fatše tse sa robehang le ho hlalosa ka hloko li-stackup tsa lera tse fokotsang sebaka sa selika-likoe. Tsamaisa mekhoa ea lebelo le phahameng ka ho toba ka holim'a litšupiso tsa mobu o tiileng, sebelisa li-via tse ngata tsa fatše ho potoloha likarolo tse nang le maqhubu a phahameng, 'me u sebelise li-via tsa ho roka haufi le liphetoho tsa lera ho fokotsa impedance ea tsela ea ho khutla. Moralo o nepahetseng oa sefofane ha o fokotse feela EMI empa hape o ntlafatsa botšepehi ba lets'oao ka kakaretso.

3. Ho Fosahetse ho Tsamaisa Tsela le Bolelele ba Matching

Hangata liphoso tsa ho tsamaisa li nyenyefatsa ts'ebetso ea maqhubu a holimo. Ho thinya ha 90°, ho sa tsitsane ha likheo, le bolelele bo sa leka-lekanang, kaofela li kenya letsoho ho khopameng le ho khopameng. Sebakeng sa ho kobeha ho nchocho, sebelisa li-angles tse 45° kapa li-arcs tse boreleli ho boloka tšitiso e tšoanang ho latela mohlala.

Matshwao a fapaneng, a kang LVDS kapa USB 3.0, a hloka ho bapisa bolelele bo lekanang ho qoba ho se tsamaisane ha nako. Boloka lipara tsena li tsamaisana ka mokhoa o lekanang 'me u qobe ho tšela likheo tsa sefofane. Ho feta moo, fokotsa ho hokahana le matla a lerata kapa mehala ea dijithale ho sireletsa matshwao a maqhubu a phahameng hore a se ke a kena-kenana le tšitiso. Leano le laolehileng la ho tsamaisa litsamaiso le netefatsa hore ho na le maqhubu a hloekileng le boitšoaro bo hlakileng ba phetisetso.

4. Tšebeliso e Feteletseng ea Vias

Li-Vias li bohlokoa bakeng sa likhokahano tsa li-interlayer, empa ts'ebeliso ea tsona e fetelletseng kapa e sa nepahalang ke phoso ea khafetsa ea khafetsa ea PCB. E 'ngoe le e' ngoe ka tsela e hlahisa bokhoni ba parasitic le inductance, e sothang karolo ea pontšo le ho eketsa tahlehelo ea ho kenya. Mathata a mpefala ha nako e telele ka li-stubs a sebetsa joalo ka lintho tse sa batleheng tse resontang ka maqhubu a phahameng.

Baqapi ba lokela ho fokotsa ka ho fetoha litseleng tse lebelo le holimo mme ba sebelise li-microvias kapa li-vias tse patiloeng ho fokotsa likokoana-hloko. Ha ka vias ke keng ea qojoa, sebelisa morao-ho phunya ho felisa stubs e sa sebelisoe. Ho beha li-vias haufi le lipontšo ho ka boela ha thusa ho boloka ho leka-lekana ha impedance le ho hatella mahlaseli a EMI.

5. Khetho e sa Tšoanelang ea Boitsebiso

Khetho ea thepa e bapala karolo ea bohlokoa moralong oa PCB o phahameng. Ho sebelisa FR-4 e tloaelehileng bakeng sa lits'ebetso tsa microwave kapa RF ke e 'ngoe ea liphoso tse mahlonoko tseo baenjiniere ba li etsang. Tahlehelo ea dielectric e phahameng le e sa tsitsang ea FR-4 maemong a phahameng e fella ka ho fokotseha ho hoholo ha lets'oao le ho fetoha ha mohato.

Ho ena le hoo, kgetha di-substrate tse kang laminate e ikgethang e nang le tahlehelo e tlase, Taconic RF-35, kapa Panasonic Megtron 6, tse fanang ka tahlehelo e tlase ya dielectric le Dk e tsitsitseng hodima mefuta e mengata ya maqhubu. Ho feta moo, ho bapisa thepa ya prepreg le ya mantlha ka hara di-stackups tse nang le di-multilayer ho qoba ho kgaotsa ha dielectric. Kamehla netefatsa thepa ya thepa le moetsi wa PCB ya hao ho netefatsa hore tshebetso ya motlakase le bokgoni ba tlhahiso di tsamaellana le sepheo sa moralo.

6. EMI e sa lekaneng le Taolo ea Crosstalk

Ho kena-kenana le electromagnetic interference (EMI) le litaba tsa crosstalk hangata li hlaha ha mesaletsa ea maqhubu a phahameng e tsamaellana haufi haholo kapa ha likarolo tsa matšoao li kopana ntle le ho itšehla thajana. Karohano e sa lekaneng e baka ho kopana pakeng tsa mela e bapileng, ho nyenyefatsa boleng ba matšoao le ts'ebetso ea ho latela melao.

Ho thibela mathata ana, boloka sebaka se lekaneng pakeng tsa mesaletsa e bapileng, kenya mesaletsa ea balebeli moo ho hlokahalang, 'me u sebelise terata ho potoloha li-circuits tsa analog kapa tsa RF. Netefatsa hore litsela tsa bohlokoa tsa lebelo le phahameng li sirelelitsoe ke lifofane tse sa khaotseng tsa fatše ho fokotsa mahlaseli le ho ba bonolo. Lisebelisoa tsa ho etsisa tse kang HFSS kapa SIwave li ka thusa ho bona ka mahlo a kelello ho kopanngoa ha tšimo le ho ntlafatsa geometry ea PCB pele e etsoa.

7. Ho iphapanyetsa Litšitiso tsa Tlhahiso

Moralo o shebahalang o phethahetse skrineng o ntse o ka hloleha tlhahisong haeba meeli ea tlhahiso e hlokomolohuoa. Liphoso tse ngata tsa moralo oa PCB tse atisang ho hlaha khafetsa li bakoa ke ho hlokomoloha mamello ea fektheri, boholo bo fokolang ba ho phunya, kapa meeli ea impedance e ka finyelloang. Metsotso e menyenyane haholo, likheo tse moqotetsane, kapa thepa e sa tloaelehang e ka eketsa litšenyehelo le ho fokotsa chai.

Tharollo ke tšebelisano 'moho le moetsi oa hau oa PCB ho netefatsa melao ea sebele ea moralo. Buisanang ka li-stackups tsa layer, botenya ba koporo, sebaka sa dielectric, le mekhoa e meng ea thepa e tšehetsang ts'ebetso ea motlakase le katleho ea tlhahiso ea bongata. Ho kopanya ts'ebetso ea tlhahiso sethaleng sa moralo ho boloka ts'ebetso e theko e boima hape e netefatsa ts'ebetso e tsitsitseng ea maqhubu a phahameng lihlahisoa tsa ho qetela.

8. Ho hloka Ketsiso le Teko

Ho tlola ketsiso ea pele ho tlhophiso le tlhahlobo ea morao-rao ke tlhokomeliso ea bohlokoa moralong o phahameng oa PCB. Ntle le ketsiso, baqapi ba ke ke ba bolela esale pele hore na li-parasitics, trace geometry, kapa phapang ea lintho tse bonahalang li tla ama botšepehi ba matšoao a lefatše la sebele joang.

Sebelisa lisebelisoa tsa ketsiso tsa 3D EM ho netefatsa impedance, crosstalk, le boitšoaro ba ho thuisa pele ho etsoa. Kamora kopano, sebelisa tlhahlobo ea S-parameter le litekanyo tsa TDR ho netefatsa ts'ebetso ea 'nete. Tlhahlobo ea sefofane kapa tlhahlobo ea marang-rang e fana ka temohisiso ea bohlokoa mabapi le botsitso ba matšoao ho pholletsa le lihlopha tsa tlhahiso. Ho netefatsa kamehla ha ho thibele feela ho tsosolosoa ha theko e boima empa hape ho tiisa ho tšepahala ha nako e telele tsamaisong e phahameng ea lebelo.

fihlela qeto e

Hangata liphoso tsa sebopeho sa PCB tse phahameng li bakoa ke litebello tse nyane tse lebisang lits'ebetsong tse kholo tsa ts'ebetso-ho se sebetse hantle, ho se be le motheo o fokolang, ho se tsamaee hantle, lisebelisoa tse sa lokelang, le ho hloka tlhokomeliso ea tlhahiso. Ho sebetsana le liqholotso tsena ho hloka motsoako oa taeo ea boenjiniere, papiso, le tšebelisano lipakeng tsa lihlopha tsa boqapi le tsa tlhahiso.

Melemo ea Boenjiniere ba Highleap Electronics

• Bokgoni ba Dintho – Bokgoni ba ho sebetsana le di-substrate tse tswetseng pele tse kang laminate e ikgethang e nang le tahlehelo e tlase, Taconic, le Megtron bakeng sa tshebetso e tsitsitseng ya maqhubu a phahameng.

• Tlhahiso e Nepahetseng - Tlhahiso e laoloang ea impedance, li-microvia tse chekiloeng ka laser, le li-stackup tse ngata tse nang le tahlehelo e tlase.

• Tšebelisano-'moho ea DFM - Tšehetso ea boenjiniere ba pele ho hokahanya moralo oa hau le tlhahiso e ntle ka ho fetisisa le tlhahiso.

• Teko e Felletseng - Netefatso ea impedance ea ka tlung, tlhahlobo ea ho fofa, le netefatso ea botšepehi ba lets'oao bakeng sa meralo ea bohlokoa.

Ho Highleap Electronics, re tšehetsa baenjiniere ho fetoleng likhopolo tsa PCB tse nang le maqhubu a phahameng hore e be litharollo tse loketseng tlhahiso. Sehlopha sa rona se netefatsa hore moralo o mong le o mong—ebang ke oa 5G, radar, kapa k'homphieutha e nang le lebelo le phahameng—o fihlela litekanyetso tse tiileng tsa botšepehi ba lets'oao le ts'epo. Ikopanye le rona kajeno ho buisana ka projeke ea hau e latelang ea PCB e nang le maqhubu a phahameng le ho fihlela ts'ebetso e phahameng ho tloha moralo ho isa tlhahisong e kholo.