Yapısal Mühendislik ve Tasarım
Yüksek hızlı Signal Edge'in etkisi
Table of Contents
PCB Edge Plating
Baslı devre panjuru kaplaması - aynı zamanda kenar metalizasyon veya yan kaplama olarak da bilinir - sağlam bir zemin yolu, tipik olarak bakır veya teneke, tahtanın periferik kenarları boyunca depolanır.Bu işlem, yüksek çözünürlükte elektrot veya elektrotlu kaplama ile yapılır ve modern PCB tasarımında birden fazla amaç sunar.
Kağıt kalınlığı ve malzeme üniforması, ahşap zeminler gibi standartlar tarafından yönetilmekte olan kritik faktörlerdir, çünkü IPC-6012), bu da katı PCBler için yeterlilik ve performans özelliklerini tanımlar. Edges'in baskıları seçici olarak veya tamamen masanın etrafında uygulanabilir ve elektrik özellikleri yakın sinyal izlerini, geçiş sistemi performansını ve potansiyel olarak yüksek hızdaki hataları kontrol edilemez.
Edge, Yüksek Hızlı Sinyal Yanan Etkileri Nasıl Etkiler
Signal yansıma, bir iletim hattı boyunca seyahat eden elektromanyetik bir dalga, yüksek frekanslı devrelerde bir yansıma kaynağı ile karşılaşır. sinyal yolunda tutarlı bir özellik engelleyicidir. Edge plating, panfeklere yakın olan birkaç mekanizma sunar, yüksek frekanslı devrelerde ortak bir yansıma kaynağı yapar.
Impedance Discontinuities at Board Boundaries
Edge kaplaması, bağlantı hattının ve kapasitance uzunluğuna paralel olarak ek bir iletken yapı oluşturabilir.Bu nedenle, kenardaki mesafe bir gölgedir - bir kenar kaplama bölümüne geçişin bir parçası haline gelir - sinyal enerjisinin bir kısmı geçiş çizgisine ve birim uzunluğuna doğru yansıkır.
Tasarımcılar genellikle, alan sınırlılığının daha güçlü olduğu kenar kaplamasını modellemek için alan çözücüleri kullanır. Ortak bir bulgu, üç kattan daha az sayıda substrat yüksekliğini plakalı kenar deneyimine bağlı olarak, gerekli bir engelleyiciye bağlı olarak tutmalıdır.Bu etki alanı sınırlı tutmanın daha belirgin bir şekilde daha belirgindir.
Parasitic Capacitance and Inductance Effects
Metal kenarın kendisi bir parasitik element olarak hareket eder. dağıtılmış bir devre perspektifinden, kenar kaplaması, köşeli metalin etkin bir şekilde zemin uçağın (eğer zemine) veya bir yüze paralel olan izler için, ek kapasite artırıcısı hattın yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bir şekilde genişletilir.
Parasitic kapasitance özellikle USB 3.0 gibi yüksek hızlı arayüzler için sorunludur. plakalı kenardaki her izden gelen mesafe, ortak mod gürültüsünü diferansiyel yansımalara dönüştürmek ve göz diyagramlarının yüksek hız arabirimleri ile yüksek hız arabirimleri, bu parasitik etkiler kontrole güvenir ve herhangi bir ayrımcılık, yüksek çözünürlükte bir şekilde yükseltilebilir.
Yüzey kabalığı ve Üniformayı Toplayın
Elektroplating süreci mükemmel bir düzgün yüzey üretmiyor. Edge kaplama genellikle yüksek frekanslarda, özellikle de kalın yataklarda veya elektroz bakır kullanarak takip edildiğinde, iletken kaybı yüksek frekanslarda -şimdilik etkili bir yol uzunluğu boyunca seyahat etmek zorunda kalıyor.Bu ek kaybın frekansına bağlı olarak ortaya çıktığını ve yanmış değişiklikleri kullanarak, yansıma genişliğini genişletdiğini ve sinyal amplitüdünü genişletdiğini gösteriyor.
Ayrıca, panjur kenar boyunca kaplama kalınlığı farklı yerel dürtülerle bölgeler oluşturur. Birkaç mikron kalınlığında kontrol edilen kaplamalar kullanılarak, gelişmiş agitation teknikleri ve kaplamalar için 10 GHz'in üzerinde çalışan tasarımları için, hatta iniş ped varyasyonları kenar kaplamalarında ayakta durabilir ve kırılabilir.
Tasarım Stratejileri Edge Plating-Indüklenen Yanmalar
Potansiyel pitfalls göz önüne alındığında, PCB tasarımcıları, kenar kaplaması gerektiğinde sinyal bütünlüğünü korumak için kasıtlı stratejiler benimsemelidir. Aşağıdaki yaklaşımlar, panoda veya işlem frekansına bağlı olarak bireysel veya kombinasyonda uygulanabilir.
Edge Proximity Modeling ile Impedance Design with Edge Proximity Modeling
Kontrollü dürtü izlerinin, iznin plakalı kenardan belirli bir mesafede yer aldığı zaman kenar kaplamalarını kullanarak tasarlanmalıdır.Bu varsayım, tahta sınırının yakınında izlerini telafi etmek için geçersiz hale gelir.
Başka bir teknik, kenar boyunca “pull” geri dönüş akımını kaplamadan uzak tutmak, tüm tahtalı alanı dağıtımını korumak için kontrollü bir shunt olarak kullanmak.Bu tür parçalar hem kenar kaplamalarını hem de iç izlerini oluşturmak için daha az boşluk olmalıdır.
Stratejik Hedefleme ve Kenar Plating
Edge kaplama asla yüz yüzen olmamalıdır, çünkü uzaysız bir metal kenar, indükleme modelini oluşturmak için yeterince yoğun olabilir - her 5 ila 10 mm frekansları 10 GHz'ye kadar.Kolaylı bölümlerle kenar kaplamalarını bağlayın, ana zemin düzlemi kullanarak sürekli olarak zemin ve dijital bölgelerin zeminini atlatmak için yeterince iyi olmalıdır.
Ek olarak, kenar kaplamasını kobiyal veya minyatür kenar başlatıcısı için bir zemin referans olarak kullanmayı düşünün.Böyle durumlarda, dış iletken geri dönüş olarak gösterilen kaplama eylemleri, ancak bağlantının izi engellemeye yardımcı olabilir. herhangi bir yanlış kiresim kenar etkisini ekliyor.
Üretimde Edge Plating Parametreleri
Hızlı tasarımlar için kenar kaplama kalınlığı, kabalık ve baskıyı belirtin. Yüksek hızlı tasarımlar için, sadece belirli bölümler plakalı olduğu düzgün bir elektrotlama işlemi (örneğin, ters naif implant veya seviye ajanları kullanarak) yüzeyi kabartmak için.
Kontrollü bir engel kupon talep etmek, plakalı kenarın yakınında bulunan izlerini içeren bir test panelinde doğrulamayı doğrulamak için.Bu, tüm üretimden önce herhangi bir sürecin erken tespit edilmesini sağlar. WorkETHFLT:0) yakın bir şekilde PCB kumaşatörü) ile kenar kaplama parametrelerini tanımlamak ve yüksek frekanslı uygulamalar için banyo banyolarının özellikleri içinde muhafaza edilmesini sağlamak.
Signal Routing Kılavuz
Mümkün olduğunda, tahta kenarlarından yüksek hızlı kritik izler.Korut kuralı, en az 10 kat daha yüksek hızlı sinyalleri en az 10 kat daha hassas bir kenardan zemine bağlı olarak korumaktır.Bir standart FR-4 tahta için 0.2 mm (8 mil) ile sonlanmalıdır, bu da kenardaki en az 2 mm (80 mil) geri kalmak anlamına gelir.Eğer uzay kısıtlamalarına bağlı güç izlerini takip eder.
Eksi çiftler için, her iki yol da dengeyi korumak için kenara göre simetrik olarak bağlıdır. keskin virajlardan kaçının - 45° milli köşeler veya yaylar kullanın -since virajlar zaten yırtılma varyasyonları ve üst kenarda kenar eklemek, yüksek hızda bir yerleştirme ile dikkatli olabilir.
Yüksek Hızlı Tasarımlarda Edge Plating için Gelişmiş Düşünmeler
Veri oranları 25 Gbps'nin ötesine geçmeye devam ettikçe, kenar kaplamalarının etkileri daha zor hale gelir. Bu frekanslarda, cilt derinliği mikron siparişindedir ve hatta mikroskobik kaplama kusurları ölçülebilir bozulmalara neden olabilir. Tasarımcılar milimetre- dalga devreleri ile çalışır (örneğin, 5G, radar, uydu iletişim) bu tür tasarımları doğrudan kontrol hattının bir parçası olarak, arka plandaki eğimi kontrol eder.
Başka bir gelişmiş teknik, bir boşluk geri dönüşümlerinin parçası olarak kenar kaplamasının kullanımı veya gömülü dalga kılavuz kanalları için bir zemin iletkeni olarak tasarlanmıştır.Bu niş durumlarda, niyet değişikliği bir işlev oluşturmak için devreye tasarlanmıştır, ancak geleneksel olmayan yansımalar hala eşleme ağları kullanarak iptal edilmelidir veya simetri sağlamak için.
Son olarak, termal düşünceler sinyal bütünlüğüne karşı çıkıyor: kalın kenar kaplaması, yüksek hızlı bir ize sahip çiftlere göre performansları geniş bir sıcaklık aralıklarında stabilize edebilir.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
PCB kenar kaplaması, yüksek hızlı elektronik toplantılarda sabitlenmeden dolayı önemli bir teknik olarak kalır. Bununla birlikte, sinyal yansıma üzerindeki etkisi göz ardı edilemez.Eksiyonel çekimler ve kenar kaplamaları tarafından getirilen yüzeysel sertliği, yüksek çözünürlükte olan yüksek çözünürlükte sabitlenmeli devreleri anlamak için yüksek çözünürlükte olan yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte bulunan tüm dijital devreleri anlamak için yüksek çözünürlükte olan baskıları yerine getirebilir.