Yüksek-frekanslı PCB devre kartlarının sinyal kaybı sorununu çözmek için, hedef aralık dahilinde dielektrik kaybı ve iletken kaybı gibi yüksek frekansa özgü kayıpları kontrol etmek amacıyla üç temel boyutun eşzamanlı olarak uygulanması gerekir: malzeme seçimi, tasarım optimizasyonu ve süreç kontrolü.
Çekirdek malzeme seçimi ve kayıp azaltma planı
Düşük kayıplı alt tabaka seçimi: Rogers RO4350B ve PTFE serisi plakalar gibi Df değeri 0,005'ten küçük veya eşit olan yüksek frekanslı alt tabakalar, sıradan FR-4'ün (Df Büyük veya eşit 0,02) yerine tercih edilir ve kökteki dielektrik kaybını azaltır.
Bakır folyo pürüzlülüğünü kontrol edin: Düşük profilli bakır folyo (HVLP) kullanılarak yüzey pürüzlülüğü 0,2 μm dahilinde kontrol edilir; bu, milimetre dalga frekans bandında cilt etkisinin neden olduğu iletken kaybını %30'dan fazla azaltabilir.
Eşleşen malzeme stabilite parametreleri: Ek sinyal kaybına yol açabilecek nemli ortamlar veya sıcaklık dalgalanmalarının dielektrik sabitinde neden olduğu ani değişiklikleri önlemek için Dk toleransı ± 0,1'den az veya eşit olan ve su emme oranı %0,1'in altında olan kartları seçin.
Devre Tasarımı için Optimizasyon ve Kayıp Azaltma Şeması
Sıkı empedans eşleştirme: Elektromanyetik simülasyon yoluyla hat genişliği, hat aralığı ve dielektrik kalınlığının doğru bir şekilde hesaplanmasıyla, sinyal yansımasının neden olduğu güç kaybını önlemek için empedans toleransları ± %10 dahilinde kontrol edilerek 50 Ω tek uçlu ve 100 Ω diferansiyel gibi hedef empedansların sürekli kontrolü elde edilebilir.
Kablolama yapısını optimize edin: Yüksek frekanslı sinyal hatları mümkün olduğu kadar kısa ve düz olmalı, köşelerdeki ek endüktansın neden olduğu sinyal bozulmasını azaltmak için dik açılı köşeler yerine 45 derecelik veya dairesel yaylı köşeler kullanılmalıdır; İç katmandaki yüksek-frekans sinyallerini tüm yer düzleminin yakınına yerleştirin ve radyasyon kayıplarını azaltmak için yer düzlemi korumasını kullanın.
Topraklama ve geri akış tasarımını iyileştirin: Yüksek frekanslı akımlar için düşük empedanslı bir geri akış yolu sağlamak üzere çok-noktalı topraklama teknolojisini benimseyin; böylece toprak potansiyeli dalgalanmalarının neden olduğu ek kayıpları önleyin; Güç hatlarındaki yüksek-frekanslı gürültüyü filtrelemek için ayırma kapasitörlerini çip güç pinlerinin yakınına yerleştirin.
Üretim süreci kontrolü ve kayıp azaltma planı
Hattın doğruluğunu sıkı bir şekilde kontrol edin: hat genişliği ve aralığının toleransının ± 0,5 mil dahilinde kontrol edildiğinden emin olun, hat empedansında ani değişikliklerden kaçının ve sinyal iletimi sırasında yerel kayıpları azaltın.
Katmanlar arası hizalamayı optimize edin: Çok-katmanlı kartların katmanlar arası hizalama sapması, sinyal katmanı ile referans yer düzlemi arasındaki örtüşmeyi sağlamak ve referans düzlem ofsetinin neden olduğu empedans süreksizliğinden kaçınmak için ± 2 mil dahilinde kontrol edilir.
Düşük kayıplı yüzey işlemi: Kalın oksit katmanları veya yüksek pürüzlü yüzeyler nedeniyle yüksek frekans aralığında ek iletken kayıplarına yol açmaktan kaçınmak için gümüş ve altın birikmesi gibi düşük yüzey pürüzlülüğü olan yüzey işleme işlemlerine öncelik verilmelidir.