עיצוב PCB מהיר דורש תשומת לב קפדנית לאינטגרציה הדדית, ואין מקום זה קריטי יותר מאשר בממשק המתבגר בין לוח מעגלים מודפס לבין מחבר. אי-ציות - חוסר התאמה מוטבעת באימפולס האופייני של נתיב השידור - הם המקור העיקרי של השתקפות אותות מתאימים, שילוב של ירידה הנדסית, וקצב שגיאות bit. as עלייה של פעמים מכווץ והנתונים מעבר 25bps אלה ישירות לתוך הממשקים אינטנסיביים של שיטות הפעלה ספציפית של לחץ דם.

הפיזיקה של דיסקנטינטואנטינס בממשק Connector

(הפסקות) עולות בכל מקום שבו הגיאומטריה המיידית או תכונות חומריות של קו השידור משתנה.בממשק המחבר: מספר שינויים כאלה מתרחשים בו זמנית: עקבות על מעברי ה- PCB דרך חבית, מפלט מגע, סטיות דרך-חור או ממול-משטח (ZV) מ-ZVF) ממרחקים שונים (מפרקים) ו-(Flowed) מ-(Flowtects) – קיבולת של קיבולת של ⁇ ) – ⁇ ) – ⁇ (ה-F) – ⁇ ) – ⁇ ) – ⁇ (ה-[[194) ⁇ ) – ⁇ ) היא דרך ה-[[194.

מעבר לערפל טהור, ממשקי המחבר סובלים גם משינוי מצב - אפקט שבו אותות שונים מעוררים אנרגיה משותפת-מומדה בשל אספירין במשימות סיכות, מכרה ממלא גיאומטריה, או skew זוגות שונים. זה רעש משותף זה נשלט לרעה על ידי הערוץ ויכולים להיכנס קווים סמוכים או קורנים מהגוף המחבר, אות נוסף של איכות משחיתה זו הוא אמצעי מניעה יעיל עבור מנגנונים מוקדמים אלה.

טכניקה 1: ציות מראש מתמזג עם 3D Full-Wave Simulation

משככי שדה מסורתיים פועלים היטב עבור עקבות אחידים, אך הם אינם מצליחים לתפוס את המורכבות התלת מימדית של טביעת רגל מחבר.כדי לנהל הפסקות, מהנדסים חייבים לאמץ FLT:03D מלא גלימה גלית גלית גל אלקטרומגנטית (למשל, Ansys HFSS, CST Studio, או Keysight EMProators).

אופטימיזציה של Via Antipad ו Clearance

המנוף היעיל ביותר באזור הוא קו ה-FLT:0antipad קוטר 1 ו-FLT:2clearance סביב המשטח אל המטוס הקרקעי:0antipad גדול יותר מ-48 מ"מ מוריד את הכניעה הטפילית של ה-41-41-(Dupic Capacitance) ו-APTDupate (Dupitance) של ה-Rate) מ-Accup-Rate (ה-R) יכול ליצור את ה-Rateupate) של קרוב ל-41-41 (החליפה).

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

מחברים שונים דורשים לעתים קרובות (FLT:0)ground באמצעות תפרים של ההרחבה 1 (Europhing) סביב אזור ההשקה האותת. פלסום קטן, נמוך-inductance קרקע באמצעות קרוב לאות באמצעות סיגנל מספק נתיב החזרה עבור זרמי משותף ומפחית את אזור הלולאה אשר תומך בדמיון לא רצויים.

טכניקה 2: Connector Footprint Coplanar Wave Transitions

כאשר עקבות מיקרו-סטריפ פוגש מעמוד המחבר, הרחבה הפתאומית של רוחב המוליכים מציגה עודף קיבולות.ניתן להשיג מעבר חינני יותר באמצעות כריתת גל (CPW) של גל גל (CPW) מאגד את מעבר קיבול 1 מיד לפני החיבור של ה- TW, עקבות הקרקע פועל לצד האות על אותה שכבה, מתן התייחסות מבוקרת בהדרגה על ידי ה-ידי ה- TDR, אשר ניתן להתאים את ה-ידי ה-ידי ה-ידי ה- "התקציר"מתאים"מתאים" (התיקים"מתאים"ד" (החלים") באופן קבוע) באופן קבוע,"מתאים"ד" (החלים" (המתיקים).

המונחים:

  1. קבל את מודל S-parameter של המחבר או פרופיל TDR מהיצרן (למשל, Samtec, Molex, Amphenol Applicationnote).
  2. בסימולציה, להציב CPW חלק מאורך 100-200 מילימטרים (2.5-5 מ"מ) בין העקבות העיקריים לבין מפלט המחבר.
  3. תצמצם את רוחב העקביות מהמנצח המרכזי של CPW לרוחב החרוט מעל המחצית הראשונה של הקטע; לשמור על משחק אימפולסיבית בו זמנית, תוך הרחבה של הפער הקרקעי אל החתים.
  4. השתמש במטוס קרקע על השכבה מיד מתחת לשכבת המעבר כדי לשמור על הפצה עקבית של שדה.

טכניקה זו יעילה במיוחד עבור מחברים קצה הכרטיס שבו כרטיס החתך או שדה הסימון מציג נתונים חזקים של חסימה.מפורסם ממוכרים המחברים מראה ירידה של 30-40% בהפסד ההכנסה כאשר מעבר CPW הוא מועסק (איור:0Samtec Signal Integrity LibraryFLT:1).

טכניקה 3: חזרה-Drilling ו-Via Stub Removal

ב- Multi- PCBlayers, אותות דרך לעתים קרובות משתרע מן השכבה העליונה לשכבות פנימיות או לשכבת התחתונה, משאירה סטוב - לא מוגדר באמצעות סעיף חבית.בדרים שבהם אורך הזווית מתקרב באורך רבע גל, הוא פועל כציר פתוח-circuit, יצירת חדלות בלתי מאולתלתלתלתלתר חמורה שיכולה לחדש ולספוג אנרגיה.זה הוא הרסני במיוחד על ידי חיבורים באמצעות ממשקים מרובים.

(FLT:0) Back-drillingFLT:1 (הנקרא גם קידוח מעמיק) מסיר את החלק הלא בשימוש של החבית לאחר השתילה. A Second קידוח, מבוקר בקפידה, חותך את העוקץ, משאיר רק את האורך הדרוש כדי להגיע לשכבת היעד בלבד.עבור מחברים על לוחות מהירות גבוהה, חזרה-דחיקת כל האותות באמצעות 10 מ"מ) הוא חייב להיות מוגבל לחלוטין לשכבת דם מוגבלת ל- 56 סיביות.

טכניקה 4: Solder Fillet ו- Pad Shape Optimization

המפרק ה- PCB הנמכר בין pinor pin ו- PCB הוא לעתים קרובות להתעלם עדיין תורם באופן משמעותי כדי למנוע וריאציות.עבור מחברים דרך חור, החבית של הסימון עובר דרך המשטח והוא נמכר בצד התחתון.המוכר וכתוצאה מכך יוצר צורה bulbous כי מגביר את קיבול על המדף.

באמצעות Hole Connector Optimization

כדי להפחית את אפקט דרך הפרצה, מהנדסים יכולים FLT:0reduce את המוטטר של ה- 1Freaph על הכל, אבל השכבות העליון והתחתיות. על שכבות פנימיות שבהן ה-Switch עובר דרך בלתי מנוצל, ניתן להסיר את המשטח כולו (טכניקה הנקראת "לא מתפקדת הסרת כריות" או NFPR). זה מקטין את הציפוי הטמפרמנט השברירי אשר יופיע אחרת בכל שכבת ביניים, בנוסף לצמצום של 15% מצמצם את כוחותיה שנמכרו.

המונחים: Surface-Mount Connector Optimization

עבור המחברים SMT, (FLT:0) תבניות קרקעיות של ההרחבה 1 (SMT) ניתן להשתמש: הגזר מחולק למספר רב של כריות קטנות יותר או בצורת "כלב" המפחיתה את האזור הכניעה תוך שמירה על יכולת הניתוק.הקרקע מתחת לסיפון (אם בכלל) צריך להיות מכוון כדי להתאים את האימפולס של עקבותיהם של ספקים המחוברים כיום "דקודמים" (Ftuated) עם סימנים).

טכניקה 5: דיאלקטרי חומר בחירה ו- Stack-Up Symmetry

אימפולס הוא רגיש מאוד לקבוע הדיאלקטרי (Dk) וגורם הניתוק (Df) של ה- PCB להפליג. בממשק המחבר, האות יכול לנוע בקצרה דרך פער אוויר או דרך חומר הדיור הפנימי של המחבר, שיש לו Dk בדרך כלל בין 2.5 ל-4.5 - שונה מהחומר ה- PCB (3.5-4.2 ל--4, או 3.0-3.5 עבור חומרים נמוכים כמו מגומטרד'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר'ר' 4/4/4/4/4/או יוצר שינוי פגום באופן קבוע).

ההפחתה הטובה ביותר היא לבחור מחבר אשר לדימום הפנימי יש Dk קרוב ככל האפשר לחומר PCB. כאשר זה לא אפשרי, מהנדסים יכולים להיות FLT:0in משלבים שיבושים בלתי מאוישים 1 על ידי התאמה מקומית של רוחב ה- 100-200 לפני החיבור לפצות על ההשפעה של הגלים הוא חיוני כדי לאשר את התיקון.

סימטריה של Stack-up משנה גם היא: מחבר שהושק משכבה מיקרו-סטריפ על העליונה חייב לראות מטוס התייחסות עקבי מתחתיו, אם המטוס הקרקע נקטע עבור חורים ברורים ליד המחבר, ההתפוגגות עולה.שימוש במטוס ה-FLT:0copper לשפוך על השכבה העליונה מתחת למשטח החיבור של הגוףFLT:1 (עם נקה נאותה כדי למנוע פיות קצרות) יכול לייצב את ההתייחסות ולצמצם את פליטות.

טכניקה 6: זמן-דומיין רפיאומטריה (TDR) המבוססת על טונינג במהלך Prototyping

אין סימולציה שיכולה ללכוד כל וריאציות ייצור.לכן, כל עיצוב מהיר צריך לכלול פרופיל מבחן FLT:0TDR מבחן כלי FLT:1 כי מראה את הגיאומטריה של ההשקה המחברת על ידי מדידה של פרופיל בזמן אמת של לוח המקובע, מהנדסים יכולים לזהות את המיקום המדויק ואת גודל של הפסקות.

לאחר שזוההה, העיצוב יכול להיות מותאם: עבור טבול קיבולי, להגדיל את ה- Antipad או להפחית רוחב עקבות בתוך 50 mil (1.27 מ"מ) סביבה; עבור ספייקטיבי, להוסיף קיבול קטן בצורת של stubance מעוקל או משטח קטן.זה אופטימיזציה "TDR-Modertified" הוא מתועד במספר ניירות לבנים (Fal Reduction for activeicerga) עבור ALTOperaperaperme טכניקה יעילה עבור ALT5.

שילוב של טכניקות: שלב-בי-עיצוב זרימה

כדי ליישם את הטכניקות האלה בפועל, בצע את זרימת העיצוב המומלצת עבור כל ממשק מחבר על PCB מהיר במהירות גבוהה:

  1. (ב) עיין:0) עיין מחבר נתונים: FLT:1 מודלים של פרמטר S, טביעת רגל המומלצת ופרופיל מניעת אישור מהמוכר.
  2. (FLT:0) לסימולציה 3D EM:03FLT:1) מודל ההשקה באמצעות, אנטיpad, כריה, וקרקע סביב דרך גדר. Run Time-domain ניתוח כדי לזהות עמקים ופסגות של נחיתות.
  3. (FLT:0)Optimize באמצעות תכונות: FLT:1 מכוונן אנטי-pad קוטר, דרך אורך (באמצעות עומק back-drilling), וקרקע באמצעות ספירה.
  4. (FLT:0) לעצב את המעבר של ה-EP-to-pad: ⁇ 1) השתמש ב-CPW או מעבר רוחב-עקב הדרגתי.
  5. (ב) ,0) , סימולציה של צלב-קול רב ערוצים: ⁇ FLT:1 , ודא כי המרה משותפת (Scd21) נותרה מתחת ל -30 dB.
  6. (ב) ,0) בניית קופון מבחן: FLT:1 כולל לפחות שניים מהשקות המותאמות יחד עם שיגור (לא פגום) להשוואה.
  7. (ב) [ה]ה']: [ה'] מ'[דרוש מקור] [ב] [ב]], אם סטיות עולות על ±5 & Omega; התאימו באמצעות אנטי-pad או רוחב ו-Re-spin.
  8. (ב) ,0) ,Sign off:001; ברגע שהפרופיל המדוייק מראה עקבות של אימפולסים נקיים עם סטייה קטנה בלבד (פחות מ-5% השתקפות), העיצוב מוכן לייצור.

זרימה זו מבטיחה כי ממשק המחבר אינו הופך לצוואר הבקבוק בערוץ.לדוגמה, קישור של 25 Gbps NRZ עם שיגור מחבר מותאם אישית גרועה עשוי להראות ירידה בגובה העיניים של 30% בהשוואה לשיגור מותאם אופטימלית (FLT:0(Rogers Corp Engineering Resources) 1.

מלכודות נפוצות וכיצד להימנע מהם

  • (FLT:0) over-reliance on Rule-of- ⁇ Antipad Size:Felo 1 תמיד לאמת עם סימולציה; הערך האופטימלי תלוי ערימה, באמצעות קוטר, וגאומטריה המחברת.
  • (FLT:0) אבחון הנתיב הנוכחי החוזר: FIRLT:1 ; קרקע אחת באמצעות אינדוקקט גבוה יכולה לגרום חזרה זרם על טבעת קרקע חיצונית, יצירת לולאה גדולה אשר קורנת.
  • (FLT:0) מחברים ללא התייחסות נאותה קרקעית: אנדרל 1) כמה מחברים זולים חסרים פינים קרקעיים סמוכים. להימנע מהם למהירויות מעל 10 Gbps או לפצות על הקרקע באמצעות PCB אשר תפרים למגן המחבר.
  • (FLT:0) מטוסים ההתייחסות עקביים על פני שכבות:031) זוג שונה שעובר משכבה 1 לשכבה 3 חייב לראות את אותה צורת המטוס ההתייחסות.

על ידי התייחסות שיטתית לכל אחד מנקודות הכישלונות הפוטנציאליות הללו, מהנדסים יכולים להפוך ממשק מחבר בעייתי לחלק שקוף של הערוץ המהיר.המאמץ שהושקע בסימולציה ופרוטוטיפטון משולם מחדש בהצלחה ראשונה, מחזורי עיצוב מופחתים וביצועים אמינים של מוצר בתחום.

מסקנה

ניהול הפסקות PCBance בממשקים המחבר דורש שילוב של סימולציה קפדנית, אופטימיזציה גיאומטרית זהירה (באמצעות Antipad, מעקב מעבר, קרקע באמצעות צפיפות), תהליכים מבוקרים בייצור (חזרה, NFPR, מוכר למלא שליטה), ואימות אמפירי באמצעות TDR, לא מספיקים טכניקה אחת; כל עיצוב חייב לשלב כמה שיטות מכוונן לחיבור הספציפי וערימה-מהירות המפורטת כאן - 3D מנועים, לחץ חזק יותר קבוע, לחץ חזק, לחץ על ידי אימון קבוע, לחץ חזק, לחץ חזק יותר, לחץ על ידי מעבדים, לחץ חזק, לחץ חזק, לחץ חזק יותר, לחץ על ידי מעבדים, לחץ חזק יותר, לחץ על ידי מעבדים, לחץ על ידי מעבדים, לחץ על ידי מעבדים מתקדמים, לחץ על ידי מעבדים, לחץ חזק, לחץ חזק, לחץ חזק, לחץ חזק, לחץ על ידי מעבדים, לחץ על ידי מעבדים, לחץ על ידי אימון קבוע חזק, לחץ על ידי אימון קבוע חזק יותר, לחץ על ידי אימון קבוע חזק יותר, לחץ על ידי אימון קבוע חזק יותר, לחץ על ידי מעבדים מתקדמים, לחץ על ידי מעבדים, לחץ על ידי אימון חזק יותר, סימולציה גבוהה יותר, לחץ על ידי אימון ידני, לחץ על ידי אימון קבוע חזק, לחץ על