הבנה של Via Fences בעיצוב PCB

שלמות אותות היא אבן הפינה של עיצוב דיגיטלי מהיר אמין.כפי ששיעורי הנתונים מטפסים לתוך טווח ג'יגה'רץ, אפילו הפרעות אלקטרומגנטיות קטנות יכולות להשחית שידורים נתונים, המוביל שגיאות bit, התנגשויות מערכת, או בדיקות ציות כושלות.בין הטכניקות הרבות המשמשות כדי להגן על נתיבי אותות רגישים, באמצעות גדרות עומדות המערכת חזקה ויעילה להורדת עקבות מהירות גבוהה ממקורות רעש.

המבנה הפיזי של ווית

דרך הגדר היא שורה של דרך מהירה מעומקת שפורקים יחד מטוסים נחושת מרובים - באופן חד פעמי או יותר שכבות קרקע ואולי מטוס כוח.אלה דרךs מסודרים בקו, לעתים קרובות במקביל לסימני אות או סביב בלוק מעגלי רגיש.ה בין השכבות דרך מחסומים הוא קריטי: זה חייב להיות חלק של אורך הגל של התדר הגבוה ביותר כדי ליצור מחסום אלקטרומגנטי יעיל, באמצעות טווח מגנטית ו- 0.2 מ"מ"מ"מ"מ"מ"מ"מ"ל, בהתאם ל-"מ"מ"מ"מ"מ"מ"מ"מ"מ"מ"מ"מ"מ"מ"מ"מ"ל, כלומר, כלומר, תלוי ב- 0.5 מ-או"מ, כלומר, כלומר, תלוי ב- 0.

כיצד Via Fences Suppressic אלקטרומגנטי

Viaגדרs עבודה על ידי הגבלת ההתפשטות של שדות אלקטרומגנטיים בכיוון האופקי בין שכבות מתכת.ב- PCB טיפוסי, זרמי רעש מ Aggressor יכולים זוג לשכבות אות סמוכים דרך תת-קרקעית dielectric או דרך אותות גל מקבילה-plate מתכתיים בין כוח לבין מטוסים קרקעיים. A באמצעות גדר פועלת כמסנן אדפטטיבית בתדרים: מתחת לתדירות שלה (אשר הוא בטווח הקצר) באופן מושלם לספוג אותות מתכתיים, אך ורק על פני שטח מתכתי חום, אך ורק על פני שטח קבוע, אך ורקמות גבוהה, אך ורק עם גלי חום, אך ורקמות גבוהה, אך ורק על פני שטח (טווח ארוך-חום, אך ורק על-יתר דיוק, אך ורק על-יתר דיוק, עם גלי חום, עם גלי חום, עם גלי חום, עם גלי חום, עם גלי חום, אך ורק על-טווח קבוע, אך ורקמות גבוהה, עם תאים) מתרחשת, עם זרם מתכת, אך ורקמות גבוהה, עם זרם הדלפה (טווח ארוך-טווח ארוך-טווח ארוך-טווח קבוע, אך ורקמות, אך ורק על-טווח ארוך-טווח ארוך-טווח ארוך-טווח ארוך-טווח ארוך-טווח ארוך-טווח ארוך-טווח) הוא מתרחש, אך ורקמות (

היתרונות הקריטיים של אינטגרציה Via Fence

מעבר להפחתה פשוטה של רעש, באמצעות גדרות מציעות מספר יתרונות שהופכים אותם הכרחיים עבור חיבורים מהירים, נשגבים בעלי משקל גבוה.כל תועלת קשורה ישירות לתכנון הפיזי של הגדר ואת איכות הקשרים שלה למטוסי ההתייחסות.

המונחים: Sensitive Signals

המטרה העיקרית של הגדר היא להגן על עקבות אות ממקורות רעש חיצוני, כגון קווי שעון סמוכים, החלפת ציוד חשמל, או משדרי RF. על ידי הנחת שדות חשמליים ומגנטיים סביב העקב המוגן, הגדר מפחיתה את הקופה ההפיכה בין ערוצי Aggressor ו-Afreams.com , בהתאם לתבניות אופייניות של FRPC4 להראות כי תוכנן היטב באמצעות גדר יכול להוריד את ה-USB במהירות גבוהה יחסית לממשקים-DI גבוה, במיוחד, בהתאם ל-D.

חיקוי בין Adjacent Traces

בפריסה דחוסה של PCB, בין עקבות שכנות הוא גורם מגביל עיקרי ביחס אות-לכאורה. וגדרות מוצב בין שתי עקבות מקבילים לפעול כגורם מרתיע: הם מזיזים את שדות הצוק לקרקע, ובכך להפחית את אות קיבוליבי ו inductive.בניגוד לעקבות משמרות פשוטות (שתלויות על רצועה מחוספסת), באמצעות גדרות נמוכות יוצרת נתיב עמוק יותר עם קו עליון של λ

תאימות אלקטרומגנטית

סטנדרטים רגולטוריים רבים (FCC, CIS, EN) דורשים כי מוצרים אלקטרוניים להגביל פליטות קרינה מתחת סף מסוים.Via גדרות לעזור להכיל זרמים גבוהים ספארי בתוך ה- PCB, למנוע מהם להתקרר לתוך המתחם. על ידי תפרים מטוסים קרקעיים יחד לאורך קצה קצה של חסימת מעגלים רועשת, הגדר מפחיתה את אזור הלולאה של זרםיחות ודכא קרינה משותפת.

היתרונות של דיסipation

בעוד שלא תפקידם העיקרי, באמצעות גדרות יכול גם לסייע בניהול חום.המערך של דרך יוצר נתיב של תגובה נמוכה-thermal-resistance מן השכבה העליונה למטוסים נחושת פנימיים, אשר פועל כמו מפיץ חום.בעיגולים עם מקורות חום מקומיים (למשל, רגולטורים מתח, טרנסיסטורים כוח), דרך גדר הממוקמת סביב האזור התרמית יכול לנהל חום יקר, צמצום הטמפרטורות עם צומת כפול, אך לא צריך להיות מלא של מתחמי, אך לא צריך לספק את המקררים רצויים, אלא גם כן, אלא גם כן, אך ורק עם תפקודים, אך ורק עם מגנטיים, אך ורק עם מגנטיים, אך ורק עם מגנטיים רצויים, אם הם מספקים, הם מספקים, כלומר, הם מספקים, עם מגנטיים, עם מגנטיים, אך ורק עם מגנטיים, עם מגנטיים רצופים רצופים, עם תפקודים רצויים, עם תפקודים, עם תפקודים, עם תפקודים רצופים רצופים, עם מגנטיים, עם מגנטיים רצופים רצופים רצופים רצופים רצופים רצופים, עם מגנטיים, אך ורקמות, אך לא צריך להיות ממונעים רצויים, עם מגנטיים, הם מספקים, אך ורק על ידי ניקוי גמישים, אך ורק כדי לנקות, אך ורק

המונחים: Via Fences

כדי לממש את היתרונות המלאים של באמצעות גדרות, מהנדסים חייבים לכוונו בזהירות כמה פרמטרים גאומטריים וחשמליים. Misapplication יכול להוביל לבידוד מופחת או לחזרות לא מכוונות.

אפשרויות ל-Pitch Selection

(הההפצה של ה-PCP בין טבלאות (pitch) היא הגורם החשוב ביותר הקובע את תדירות הקיצוץ של הגדר.עבור דרך גדר כדי להתנהג כמגן מתמשך, המגרש חייב להיות פחות מעשיר אחד של אורך הגל של התדירות הגבוהה ביותר שיש לדכא את התדירות הגבוהה ביותר של 0.2 ליטר (p) בדרך כלל רגיל של ⁇ ⁇ ⁇ / λ / λ = c (freaure ⁇ ) ב-pua 0.

מספר וריאציות וארגציה

בעוד שורה אחת של דרך PCB יכולה לספק בידוד משמעותי, באמצעות שורות מרובות (שניים או שלושה) מגביר את הדיכוי, במיוחד בתדרים ליד חיתוך.גדרות כפול-רו (לעתים קרובות נקראות "קירות") לשפר את עומק העצירה על ידי 5-10 dB. השורות בדרך כלל הצבת חסימת חסימת חסימת חסימת מסך יעיל.עם זאת, באמצעות עלייה של עלות עקב מקדח ומינוף נוסף של צעדים מעשיים ADR לשימוש כפול עבור מילואים אחיד (בטווח כפול) הוא צורך כפול של 4 גרם לממשקים).

מקום אסטרטגי חוזר לסימן

גדרות ופות צריכות להיות ממוקמות קרוב ככל האפשר לסימני האות שהן מגנות – באופן קטי בתוך 0.5 מ"מ ל 1 מ"מ.הגדר צריכה לרוץ במקביל לעקביות לאורך כל אורכו, המשתרעת לפחות עד שהחלודה עוברת לשכבה אחרת או לפסקות.אם העקב חוצה את הגבול, באמצעות גדרות יש לספק על שתי השכבות כדי לשמור על המשכיות של המגן.

שכבת מסילות וחיבורי לוח

הגדר היא רק טובה כמו הקשר שלה למטוסי ההתייחסות.כל אחד באמצעות הגדר צריך ליצור מטוס קרקע מוצק (או מטוס כוח עם עכבות AC נמוך) על כל שכבה כי הגדר חוצה.אם מטוס מחולק, הדרך עשויה ליצור אנטנה משבצת כי קורנת פעמיים ותבוסת המטרה המגינה.

יישום הטוב ביותר

מעבר מהתאוריה לפרקטיקה, כמה פעולות ייצור ואימות להבטיח כי תוכנן באמצעות הגדר מבצע כפי שצפוי.תשומת לב לפרטים במהלך הפריסה וההפצה יכולה למנוע כישלונות משותפים.

המונחים: rising and Plating Considerations

כדי לשמור על תנופה נמוכה והתנהגות חשמלית עקבית, באמצעות גדרות צריך להשתמש מלא ומצופה דרך.לא מלא דרך (בקונבנציונאלי דרך החורים) יש התנגדות DC גבוהה יותר ויכולה מלכודות הנמכר במהלך ההרכבה, המוביל ל- רִיק. Copper מלא דרך החורים (למשל, באמצעות לוח דחוס עם עומס נחושת) לספק את ההתנגדות הנמוכה ביותר והתנהלות תרמית הטובה ביותר.

טכניקות קידוד ובסיסיות

אנשים באמצעות גדרות הם יעילים ביותר כאשר הם "מצופים" יחד לאורך המטר של האזור מוגן.זה אומר לחבר כל דרך אל מטוסים הקרקע על כל שכבה, וגם לקשר גדרות מרובות יחד עם עקבות קצרים על שכבות פני השטח. Heatsinking ו תפרים קרקע ניתן לשלב: לדוגמה, שורה של דרך קו דרך קצה של מטוס קרקעי מוזגת הן מדכאות ומספקת עקבות קצרים על פני השטח (למשל, כדי למזער את הקוטר) באמצעות קוטר פנימי ככל האפשר.

שיטות סימבול ואימות

לפני ביצוע ה- PCB, סימולציה של הגדר באמצעות סימולטורים שדה אלקטרומגנטיים 3D (למשל, Ansys HFSS, CST מיקרוגל Studio, או Keysight EMPro) יש לטאטא את התדר עד השלישית או החמישית הרמוני של האות הדיגיטלי הגבוה ביותר. פרמטרים מרכזיים כדי לבדוק אובדן כניסה (S21) בין Aggressor לבין יציאות, בידוד (S31) כאשר מייצג את הדרך השלישית או החמישית של התקן גם את ההגדרה של מיקרו-הגנה).

שימוש בשילוב עם משמר טרטס וקופר פריור

גדרות Via אינן מחליפות טכניקות יגוי אחרות של EMI, אך ניתן להשתמש בסינרגיות. שומר מעקב פועל במקביל לסימני האות, כאשר מחובר לקרקע דרך הגדר, מספק גם מחסום פיזי וגם נתיב החזרה נמוך-סרפסציה נמוך.בנוסף, הצפה באזורים ללא שימוש עם נחושת (copper לשפוך) וחיבור אותו לקרקע באמצעות רשת של דרך (בפרקים) נוסף יכול להפחית את התערובת אלקטרונית עם קו מתכתי מתכת, כמו קו מתכתי מתכתי תיבות סטנדרטיים.

טעויות נפוצות כאשר אנו משתמשים ב-Via Fences

אפילו מהנדסים מנוסים יכולים ליפול למלכודת אשר להפחית את היעילות של באמצעות גדרות.מודעות למכשולים אלה מסייעות להימנע מעיצובים יקרים.

בדידות ונטייה

השגיאה השכיחה ביותר היא באמצעות מרווחים רחוק מדי.מעצבים עשויים להשתמש בסטנדרט באמצעות רשת (למשל, 1.0 מ"מ) עבור כל תפרים הקרקעיים, בהנחה שהוא מספק בידוד טוב.עם זאת, עבור תדרים מעל כמה ג'יגה'רצץ, כרזה 1.0 מ"מ עשויה להיות לא יעילה כי התכשיט הוא דומה או גדול יותר מאשר גל.

המונחים: Via-to-Ground Connection

אם הדרכים אינן יוצרות מגע מוצק למטוסי הקרקע על כל שכבת שהן עוברות, הגדר הופכת לציר פתוח.זה נפוץ במיוחד במועצות עם שכבות קרקע מרובות שאינן קשורות כולן לאותו רשת (למשל, מטוסים קרקעיים מפוצלים לסעיפים אנלוגיים ודיגיטליים) A באמצעות חיבור רק לקרקע אחת, אך לא האחרות יוצרות חלל בין כל המטוסים הסוללות המחוברות לגדר אחת בלבד.

התעלמות מ-Via Inductance and Resonance

לכל דרך יש חינוך עצמי, בדרך כלל על סדר של 0.5-1.0 nH עבור חור דרך סטנדרטי דרך.בגדר, השילוב המקביל של רבים דרך הפחתה של אינדוקציה הכוללת, אבל האדם באמצעות אינדוקציה עדיין משפיע על תדירות ההחזרה העיוורת של מבנה הגדר. בתדרים גבוהים מאוד (מעל 10 GHz), אינדוקציה יכול לגרום לגדר כדי ליצור סדרה דלתאסטרציה נמוכה יותר, שבו ניתן למעשה להפחית את הדימום ארוך טווח זה, או לצמצום, כדי להפחית את הפחתת תדרים (למשל, כלומר, כלומר, באמצעות תדרים קצרים יותר), כלומר, כלומר, באמצעות תדרים קצרים יותר, כלומר, באמצעות ריצוף אפשרי, כדי להפחית את העלולים למעשה, באמצעות ריצוף נמוך יותר, על ידי שימוש בתדירות גבוהה יותר, על ידי שימוש בגלמסוגים).

Via Fences vs. Alternative Isolation טכניקות

קיימות מספר שיטות נוספות להורדת אותות מהירים מרעש, הבנת הבורסות מסייעת בבחירת הכלי המתאים לתכנון.

משמרות

עקבות משמרים הם עקבות נחושת מעומקים בין שני קווי אות.בעוד שפשוטים וזולים, עקבות שמירה מציעים רק בידוד חלש בתדרים גבוהים כי עקבות צרים אינם מספקים נתיב החזרה לחיסכון נמוך.הבידוד המסופק על ידי עקבות משמר משתפר כאשר הוא מחובר לקרקע באמצעות מרווחים קבועים - ביעילות הופכת אותו לגדר.

מגן קנאביס

מגנים מתכתיים (כלובים ימיים) המכסים את כל ICs או מודולים לספק בידוד גבוה מאוד (>60 dB), אבל הם מוסיפים עלות, גובה ומורכבות הייצור.הם גם להפריע לניהול תרמי ונגישות עבור debug. Via גדרות הן חלופה קלה יותר שניתן להשתמש בה על גבי PCB עצמו ללא רכיבים נוספים.

חומרים פולשים

קולטנים מיקרוגל (פרטרינים, קצף פחמן) ניתן ליישם על פני השטח PCB כדי לחסן את החזרות ולהקטין את החומרים האלה הם אובדן להמיר אנרגיה אלקטרומגנטית לתוך חום. הם יעילים לדיכוי של חזרות חלליות אבל פחות מעשי עבור מחסנים בגובה עקבות כי הם חייבים להיות ממוקמים קרוב ויכולים להשפיע על הניתוק של עקבות סמוכים.

מסקנה

גדרות PCB הן טכניקה מוכחת לשימור שלמות האותות במעגלים דיגיטליים מהירים.על ידי יצירת מערך מחזורי של דרך מעומקת או עקבות רגישים לגבול, הם למעשה מבודדים את האותות האלה מ- crosstalk ו-EMI חיצוני.המפתח להצלחה נמצא בבחירת הנכון באמצעות גלימות גלימות (pitch) על בסיס התדר הגבוה ביותר, ומבטיחים חיבורים חזקים למטוסים מוצקים על כל השכבות, ואימות העיצוב המהיר באמצעות סימולציה מתאימה של תפקודים, תוך כדי עמידה על פני סימולציה של תפקודים, תוך עמידה, תוך כדי עמידה, תוך כדי עמידה על פני סימולציה מתאימה, תוך כדי עמידה על פני סימולציה של לחץ על פני סימולציה של לחץ גבוה, תוך כדי עמידה על פני סימולציה של סימולציה של לחץ על פני סימולציה גבוהה, תוך כדי עמידה על פני סימולציה של לחץ על פני סימולציה של סימולציה של סימולציה של סימולציה של תפקוד תקין, תוך כדי עמידה על פני סימולציה של סימולציה של מערכות הפעלה משולבת, תוך כדי עמידה על פני טווח מדויק, תוך שמירה על פני סימולציה של סימולציה של סימולציה של לחץ על פני סימולציה של סימולציה של סימולציה של סימולציה של סימולציה גבוהה, תוך שמירה על פני סימולציה של סימולציה של סימולציה של סימולציה

לקריאה נוספת, להתייעץ עם המשאבים הבאים:

  • (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇