Hızlı devreler modern elektroniklerin arka kemiği oluşturur, her şeyin gigabit-per-saniye veri bağlantılarından elde edilen her şeyin otomatik olarak ayarlanması ve uzay sistemlerindeki hassas RF iletişimin sağlanması anlamına gelir.Gerçek zamanlı geçiş marjları ve düşük basınçları belirlemede çevresel faktörler, yüksek frekanslılar, sert zaman zaman zaman sınırlamaları, ısıtımı marjları ve yüksek frekanslılar, mekanik titreşimler, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte her türlü özel zorluklara neden olabilir.

Anahtar Çevre Faktörleri Yüksek Hızlı Devreleri Etkiliyor

Malzemelerin ve elektrik sinyalleri davranışı, non-ideal ortamlara maruz kaldığında önemli ölçüde değişir. Çünkü yüksek hızlı devreler, parasitik etkiler egemen olduğu frekanslarda, hatta dielektrik sabit, iletken direnişte küçük değişiklikler, veya fiziksel boyutlardaki değişiklikler imkansızlığı değiştirebilir, propagasyon gecikmesi ve gürültü marjları aşağıda performansları tehlikeye attıkları mekanizmaları araştırıyoruz.

Sıcaklık Variations

Sıcaklık muhtemelen en yaygın çevresel stres veya ısıtıcı ısı yükselir, iletken direnç artar (yaklaşık% 0 °C'ye göre), dayanıklı kayıplar ve I2R ısıtma sistemi. Bu etki özellikle de yüksek hızlı dijital sinyaller için zararlıdır, aynı zamanda, dielektrik sabit (Dk) ve betonlu beton kaplamalar ile ısı geçişi sağlar.

Nem ve Moisture

Moisture camı iki tehdit yaratır - bağırsak ve dielektrik bozulması. Bir devre kurulunda nem konduğunda, elektrolitik iyonlar iletkenler arasında sızıntı yolları yaratır, potansiyel olarak dezenfetik büyüme (whiskers) ve kısa devreler yükselterek yüksek nemler arasındaki yüksek frekanslı çatlakları arttırırlar (örneğin, yüksek frekanslı çatlaklarda bu kaymalar ve çatlakları azaltır.

Elektromanyetik Müdahale (EMI)

Yüksek çözünürlüklü hızlı devreler hem elektromanyetik enerji hem de kurbanlarıdır. 100 MHz'i geçme hızlarında, hatta kısa PCB izleri, dış EMI kaynakları - güç hatları, motorlar, kablosuz vericiler - susuz basınç durumlarının veya geçiş noktalarının sonlu gerilim bölgelerindeki gecikmeli geçişler yapılmasını sağlamak için aşırı derecede sert bir şekilde hareket eder.

Titreşim ve Mekanik Şok

Otomotiv, havacılık ve endüstriyel ortamlarda, vibrasyon ve şok kalıcı tehlikelerdir. Mekanik stres, dijital saatlerde mikrofonik eklemler, çatlakları kırar ve kablolarda geçici temasa neden olabilir. Yüksek frekanslı mekanik titreşimler de aynı zamanda izolektifler veya montaj noktalarına göre daha sert bir şekilde yükseltilebilir.

Altitude and Basınç

Yüksek irtifalarda atmosfer basıncı azaltıldı, havanın dielektrik bozulması gerilimini azaltır, yakın uzay iletkenleri veya keskin kenarlar arasında yayılması riskini azaltır. Bu özellikle de güç teslimat yolları ve yüksek gerilimler için sistemlerde yüksek gerilimler için kritik bir artış olabilir (örneğin, yüksek basınçlı hava kirliliğine dayanan hava kirliliği nedeniyle ısıtılmalıdır).

Kirişler ve Partiler

Toz, tuz spreyi ve kimyasal fumes birden çok şekilde yüksek hızlı performans gösterebilir. Davranışlı parçacıklar (karbon, metal filings) bir araya geldiğinde, bitişik malzemeler arasında direnç gösteren veya aşırı dozda bileşikler, yapıştırıcılar veya daha fazla sızıntılar oluşturabilir.

Çevre Etkileri için Stratejileri

Yukarıdaki faktörlere hitap etmek, çok katmanlı bir malzeme seçimi, tasarım kuralları, koruyucu kaplamalar ve termal yönetim gerektirir. Aşağıdaki stratejiler yüksek hızlı devre mühendisliğinde en iyi uygulamaları kanıtlamıştır.

Termal Yönetim

Etkili termal yönetim tahta seviyesinde başlar. Yüksek cam-transition sıcaklık (Tg > 170 °C) ve düşük CTE (örneğin, poliimide veya yüksek performanslı PCBler (MCPCB) veya ısıtılmış yüzeylerde, yüksek ısıtlı ısınıcı yüzeylere doğrudan ısıtılabilir.

Nem ve Moisture Koruma

Neziğe karşı ilk savunma hattı uygun bir kaplamadır. Akrilik, silikon ve parylene ortak seçimlerdir: VR, kontrol edilebilir depolama ve montaj koşullarını da en aza indirmek için gereklidir (örneğin, IPC/JEDECne, karmaşık sistemler için mükemmel bariyer özellikleri ve üniforma kapsama alanı sunar.)

EMI Shielding ve Signal Integrity

EMI mitigation sağlam bir tabaka yığını ile başlar: Katı zemin uçaklar hemen hemen uçlu dalga aralıklarında eğimli geçişler ve mikropişmanlık konfigürasyonları ile doluplaklar için sabit bir şekilde çalışır.Demiryoluna giriş sırasındaki hıza girerler.

Mekanik Robustness

Titreşim ve şok bağışıklık mekanik tasarım yoluyla geliştirilir: yüksek çözünürlükte (örneğin, yüksek çözünürlükte) veya ek mekanik destek sağlayan kaplamalar kullanılarak güvenli yönetimler ve kablolama sistemleri için sertleştiriciler ve sönüllüler.

Altitude and Basınç Tasarımı

Yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte ve kontrol mesafelerini IPC-2221B veya IEC-60950-1'e göre azaltmak için, yüksek çözünürlükte ısıtımı sağlamak için uygun bir kaplama kullanın.To termal management at fineization andnt (e.g., Gore) olarak, çevresel korumayı korumak için stresin önlenmesini önlemek için 40-50% azaltın.

Kirlilik Önleme

Hassas yüksek hızlı tahtalar için temiz oda montaj standartları (Class 1000 veya daha iyi). Conformal kaplama ayrıca katılımcı konteynükleasyona karşı koruma sağlar.For tuzlu basınç direnci (altın çevre), belirteçli paslanmaz çelik veya nikel kaplama kabukları ile bağlantı kurar ve kırmızı kaplamalı kontakları kullanır.Seks-ST-810 Method 509 (salt fog) kaplamaları doğrulamaktadır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Yüksek hızlı devre performansı, devrenin çalıştığı çevreye kıyasla oldukça yakın bir şekilde bağlantılıdır. Sıcaklık dalgalanmaları alternatif iletken direnç ve dielektrik özellikleri, nem korozyona ve dürtülere neden olur, EMI, çevresel hataları artıran gürültülere ve yüksek çözünürlükte kesintiye neden olur, yüksek çözünürlükte çevresel hataları azaltır ve ısıtılır.