Yüksek hızlı BTClerdeki Titreşimli Ağamanlıklarını Yönetmek için Teknikler

Yüksek hızlı PCB tasarımı, bağlantı kurma yolunda titiz bir şekilde dikkat gerektirir ve hiçbir yerde bu, baskılı bir devre kurulu ve bir bağlantı arasında matize edilen arayüzden daha kritik değildir.Sonsuzluğun karakteristik imkansızlığı içinde yanlış eşleşmeler - sinyal yansımalarının birincil kaynağı, ekleme kaybının bozulması ve bazı hataların azaltılması, 25 Gbps'nin ötesindeki hızların azaltılması ve veri oranları arasındaki artışlar ile son derece basit bir şekilde doğrulayıcı yöntemleri birleştirilebilir.

The Physics of Discontinuities at the© Interface

Impedance stopities, anlık geometri veya malzeme iletim hattının özellikleri nerede ortaya çıkıyor.In a connection arayüzü, birkaç tür değişiklik aynı anda ortaya çıkıyor: bir kovalama yapısı veya yüzeysel bir ortak, bağlayıcının içsel boşlukları ile ilgili bir izlenir.[T)

Saf uygunsuz yanlış eşleştirmenin ötesinde, bağlantı arabirimleri de mod dönüşümlerinden muzdariptir - diferansiyel sinyallerin pin ataması nedeniyle ortak mod enerjisine yol açtığı etki, satılan geometri veya diferansiyel çift skew. Bu ortak nokta gürültü kanalı tarafından kötü bir şekilde kontrol edilir ve çiftleri bağlantı gövdesinden uzaklaştırır, daha da bozuk sinyal kalitesidir.

Teknik 1: 3D Full-Wave Simülasyonu ile Hassasiyet

Geleneksel 2D alanı çözücüler üniforma izlerini iyi çalışır, ancak bir bağlantı ayak izi üç boyutlu karmaşıklığını yakalamaya çalışırlar.Sonsuzlukları yönetmek için mühendisler, 370D tam dalga elektromanyetik simülasyon) ile ilgili olarak, mühendisin arayüzdeki tüm araçları optimize eder.

Via Antipad ve Clearance'ı optimize edin

Bölgedeki en etkili lever, aşağıdaki parasitik kapasitenin daha düşük olduğu, etkili bir şekilde şarj edilen ve sıfırdan gelen 40-150'ye kadar olan bir alt tabakaya kadar uzanan zeminde (örneğin, kablonun bulunduğu üst tabakada) en yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yaklaşık yüzde 40-150'lik bir dizinde bir dizinde otomatik olarak kapatılabilir.

Yer için Çevreye Yönelik Toprak Via Fencing for Mode Suppression

Diferansiyel konektörler genellikle mevcut olan ortak nokta için bir geri dönüş yolu gerektirir; *Dönderlik işlemi sırasındaki her sinyalin en az 20-30'larda (0.5-5 mm) en iyi şekilde yer alması gerekir. 1 mm'lik katla yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bulunan döngü alanı azaltır.

Teknik 2:85 Footprint Coplanar Waveguide Transitions

Mikrostrip izi bir konektör pedle toplandığında, bir CPW'nin genişlediği bir genişleyen bir geçiş daha fazla zarif bir geçiş, iz kullanarak elde edilebilir ve zemin boşluğu ayarlarken, mühendis bağlantıya geçiş bölümüne girebilir.).Bir CPW'de, zemin izlerinin yanı sıra, kontrol edilen bir referans sağlayarak.

Uygulama Adımları

  1. Üreticiden gelen konektörün S-parametre modelini veya TDR profilinü elde edin (örneğin, Samtec, Molex, Amol uygulama notları).
  2. Simülasyonda, 100-200 mil uzunluğundaki bir CPW bölümü (2.5-5 mm) ana iz ve konektör ped arasında yer almaktadır.
  3. CPW'nin merkezi direktörünün izlerinin bölümdeki ilk yarısına kadar uzatılması; aynı anda zemin açma boşlukunu genişleterek bir engeli maçını korumak.
  4. Bir zemin uçağı hemen geçiş katmanının altında tutarlı bir alan dağıtımını korumak için kullanın.

Bu teknik özellikle de bir CPW geçişinin işe alındığı kenar kart veya pin alanı güçlü bir dürtüsel dipini ortaya koyar. Bağlantı satıcılarından gelen veriler, CPW geçişinin işe alındığı zaman 30-40% azaltımı gösterir (Samtec Signal Integrity Library).

Teknik 3: Back-Drilling ve Via Stub Removal

Çok katmanlı PCB'lerde, sinyal çoğu zaman iç tabakalardan veya alt tabakaya kadar uzanır, bir stil bırakır - çok sayıda kovalı bölüm ile kodlanmış olmayan frekanslarda, açık bir boyun eğlendirici bir boşluk olarak hareket eder, şiddetli bir engellenme süresi yaratır.

[[Düzücü:0)Back-drilling[Dönetici:0)[Dönetici:0)Back-drilling[Döntgenme:0)) • Hedef katmanının ikinci kısmı, kontrol edilen derinlikli bir şekilde, yalnızca hedef katmanına ulaşmak için gerekli olan uzunluğu ortadan kaldırır.In konektörler için, yüksek hızlı tahtalara, tüm sinyalleri 10'lere geri yüklemeye kadar sunar.

Teknik 4: Solder Fillet ve Pad Şekil Optimizasyonu

Kapak ve PCB ped arasındaki satışçısı genellikle göz ardı edilir, ancak kabloların farklı bir meydan okumayla karşı karşıya kaldığı önemli ölçüde katkıda bulunur: PCB'deki piddle ped, ped aracılığıyla ve alt tarafta satılan bir tırpert formu oluşturur.

Through-Holews Optimizasyonu

İçerdeki etkisini azaltmak için mühendisler tamamen kaldırılabilir (tarafsız ped geri yükleme) veya NFPR olarak adlandırılabilir.Bu, her orta katmanda aksi takdirde ortaya çıkacak olan parasitik kapasitans azaltır.

Yüzey-Mount Links Optimizasyonu

SMT konektörleri için, [[0|sub-land desenleri) kullanılabilir: ped, kullanılan zemini azaltırken, "kırık" bir şekilde bölünmüştür.

Teknik 5: Dielektrik Malzeme Seçme ve Öpücük Eşleştirme

Impedance, kablonun iç konut malzemesine son derece hassastır (Dk) ve PCB laminatının (Df) ve dağıtım faktörü (Df) ile PCB laminatının düşük boyutlu malzemeler için, sinyal, Megtron 6 veya Rogers 4350B350 gibi düşük büyüklükteki bir hava boşluğu ile seyahat edebilir.

En iyi mitigation, iç dielektrikin PCB materyali için mümkün olduğunca yakın olan bir bağlantı seçmektir.Bu mümkün değilken, mühendisler düzeltme için gerekli değildir.0)

Stack-up simetrisi de önemlidir. Üstteki bir mikrostrip katmanından başlatılan bir bağlantı, aşağıdaki tutarlı bir referans uçağının altında tutulması gerekir.Eğer zemin uçağı, bağlantıdaki boşluklar için kesintiye uğrarsa, engellenme yükselir.

Teknik 6: Zaman-Domain Reflectometry (TDR) Prototipleme sırasında Temel Tuning

Hiçbir simülasyon her üretim varyasyonunu yakalayamaz. Bu nedenle, her yüksek hızlı tasarım bir şekilde olmalıdır:0)TDR test aracı[Dönetici: 1), kablo başlatıcı geometrisini ölçerek, gerçek zamanlı engelleyici kurulun profillerini ölçerek, mühendisler tam yeri ve sonsuzluk boyutunu tanımlayabilirler. Örneğin, negatif bir engelleyici, pozitif bir artış aşırı yükleme süresine işaret eder.

Tanımlandığında, tasarım ayarlanabilir: bir kapasitif bir dip için, 50 milyonda iz genişliği artırmak veya azaltmak ([Dördüncü mm) yakın bir süre boyunca; bir indüktif artış için, bir zeminli bir stil veya küçük bir pedeğe sahip olmak için.Bu iteratif “TDR-guided optimizasyon” birkaç endüstride belgelenmiştir (Key Tsight Tsight Tsight Tlight Tlight Tlight Tlight TenceDR Teknikleri for Links Start Design).

Teknikleri bütünleştirmek: Bir Adım-Adım Tasarım Akışı

Uygulamada bu teknikleri uygulamak için, yüksek hızlı bir PCB üzerinde herhangi bir bağlantı arayüzü için önerilen tasarım akışını takip edin:

  1. [[Dön bağlantı verileri:[Döntgen: 0,4|Döntgenlik modellerini elde etmek, önerilen ayak izi ve satıcıdan gelen yönlendirme profili.
  2. [FONT:0] 3D EM simülasyonu oluşturun: Uygulamayı kullanarak, antipad, ped ve zemini çitle çevreleyen.Görüntüleri ve zirveleri tanımlamak için zaman alan analizi.
  3. [FONT=0) Özellikler aracılığıyla optimizasyon:[Dönetici:[Dönetici:0) İntegrat antipad çapında, uzun (geride derinlemesine) ve nominal% 10 içinde yer alan hedef.
  4. [FONT:0) İzleme-to-pad geçişi tasarlayın:) CPW bir musluk veya kademeli bir iz geçiş kullanın. Yeni bir denge sağlamak için Simulate.
  5. [FONT:0)Run a multi-channel crosstalk simülasyonu:) Ortak mod dönüştürmeyi sağlamak (Scd21) aşağıda kalır -30 dB.
  6. [FONT:0) Bir test kuponu inşa edin:[Dönetici:[Dönetici:0) Karşılaştırma için bir referansla birlikte en az iki tane dahil olmak üzere.
  7. [FONT:0) TDR ile Measure:) Karşılaştırmalı dürtü profili simülasyona kadar ölçülmüş.Eğer sapmalar ±5 &Omega'yi aşıyorsa, antipad veya iz genişliği ve yeniden-spin aracılığıyla ayarlayın.
  8. [[Dönetici:0)Kaynak:[Dönetici 1] Ölçülen profil, sadece küçük (% 5 yansımadan daha az) sapmalarla temiz bir engelleyici iz gösterirken, tasarım üretim için hazır.

Bu akış, bağlantı arayüzünün kanalda şişenck olmasını sağlar. Örneğin, kötü optimize edilmiş bir bağlantı başlatılmış bir tarayıcı ile 25 Gbps NRZ bağlantı, optimize edilmiş bir başlangıç ile% 30 oranında bir göz yüksekliğini azaltabilir:0 (Rogers Corp Elektrik Mühendisliği Kaynakları)[Döneticileri 1 ).

Ortak Pitfalls ve Them'dan Nasıl Kaçırmak

Bu potansiyel başarısızlık noktalarından her birine sistematik olarak hitap ederek, mühendisler yüksek hızlı kanalın şeffaf bir parçası haline gelebilir. Simülasyon ve prototipleme yatırım yapılan çaba, ilk geçiş başarılarında, tasarım döngüleri ve güvenilir ürün performansı alanında geri ödenir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Bağlantı arabirimlerinde kesintiye uğramak, titiz bir simülasyonun bir kombinasyonunu gerektirir, dikkatli geometri optimizasyonu (atrat, iz geçişi, zemin yoğunluğu ile), üretim kontrol edilen süreçleri (geri-parlama, NFPR, satılan dolum kontrolü), ve Ampirik doğrulama TDR ile bir araya gelir; Her tasarım, belirli bir konektöre ve yığınlamaya ayarlanmalıdır. Buradaki teknikler - 3D tam dalga simülasyonu, polislik dalga kılavuzluğu, geri yükleme, tekrarlama, ve TDR-koruşma ile doğrulama, dielektrikli ayarlamalar ve TDR-korunma işlemine izin vermek için birçok yönteme bağlanır.