Elektronik bileşenlerin taşıyıcısı ve elektrik bağlantılarının köprüsü olan pcb, farklı uygulama gereksinimlerine göre çeşitli tiplere evrilmiştir.yüksek-hızlı pcb'nin genel pcb'den önemli farklılıkları vardırbirçok açıdan. Bu farklılıkların derinlemesine anlaşılması, elektronik mühendislerinin PCB tipleri hakkında bilinçli seçimler yapması, devre tasarımlarını optimize etmesi ve elektronik ürünlerin performansını garanti etmesi açısından çok önemlidir.
Sinyal iletim özellikleri
Genel pcb sinyal iletimi
Genel olarak baskılı devre kartları, sıradan aydınlatma kontrol devreleri, basit oyuncak devreleri vb. gibi sinyal iletim hızının nispeten düşük olduğu senaryolarda kullanılır. Bu devrelerde, sinyal frekansı düşüktür, sinyal iletim hızı yavaştır ve iletim sırasında sinyalin gecikmesi ve bozulması, devrenin genel performansı üzerinde nispeten küçük bir etkiye sahiptir.
Yüksek hızlı pcb sinyal iletimi
Yüksek hızlı baskılı devre kartları, 5G iletişim ekipmanı, yüksek-performanslı bilgisayarlar ve yüksek-hızlı veri depolama sistemleri gibi alanlarda yaygın olarak kullanılan yüksek-frekanslı ve yüksek-hızlı sinyallerin işlenmesine odaklanır. Bu uygulamalarda sinyal frekansı birkaç GHz'e veya daha yükseğe ulaşabilir ve sinyal iletim hızı son derece hızlıdır.
Kurul seçimi
Genel PCB kartı
Genel olarak baskılı devre kartlarının kart malzemelerine yönelik gereksinimleri nispeten düşüktür ve genellikle sıradan gibi düşük-maliyetli genel-amaçlı kartlar kullanılır.fr4(alev geciktirici cam elyaf takviyeli epoksi reçine bakır-kaplı laminatlar). Bu tip kartlar, genel devrelerin temel ihtiyaçlarını karşılayabilecek iyi mekanik özelliklere ve belirli elektriksel yalıtım özelliklerine sahiptir. Dielektrik sabiti ve dielektrik kaybı nispeten yüksektir, ancak düşük-frekans ve düşük-hızlı sinyal iletim senaryolarında bu özelliklerin devre performansı üzerinde önemli bir etkisi yoktur.
Yüksek hızlı PCB kartı
Yüksek-frekans ve yüksek-hızlı sinyal iletiminin gereksinimlerini karşılamak için, yüksek-hızlı baskılı devre kartlarının özel özelliklere sahip kartlar kullanması gerekir. Bu kartlar tipik olarak düşük dielektrik sabiti ve düşük dielektrik kaybı özelliklerine sahiptir. Düşük dielektrik sabiti, iletim sırasında sinyallerin gecikmesini azaltabilirken, düşük dielektrik kaybı, iletim sırasında sinyallerin enerji kaybını azaltarak sinyallerin bütünlüğünü ve kararlılığını sağlayabilir. Yaygın olarak kullanılan yüksek-hızlı PCB kartları arasında PTFE bazlı malzemeler, Rogers kartları vb. bulunur. PTFE bazlı malzemeler son derece düşük dielektrik sabitine ve dielektrik kaybına sahiptir ve yüksek-frekanslı sinyal iletiminde iyi performans gösterir. 5G iletişimi ve uydu iletişimi gibi alanlarda yüksek hızlı PCB üretiminde yaygın olarak kullanılırlar. Ancak bu yüksek performanslı kartların maliyeti nispeten yüksektir; bu aynı zamanda yüksek hızlı baskılı devre kartlarının üretim maliyetinin genel baskılı devre kartlarına göre daha yüksek olmasının nedenlerinden biridir.
tasarım düzeni
Genel pcb tasarım düzeni
Genel baskılı devre kartlarının tasarım düzeni nispeten basittir ve elektronik bileşenlerin kurulum ve elektrik bağlantı gereksinimlerinin karşılanmasına odaklanılmıştır. Yerleştirme sırasında ana hususlar bileşenlerin mekansal konumu, kurulum ve bakım kolaylığı ve diğer faktörlerdir. Sinyal iletim yollarına yönelik optimizasyon gereksinimleri yüksek değildir ve hat düzeni nispeten gevşek olup, daha büyük hat genişliklerine ve aralıklara olanak tanır.
Yüksek hızlı pcb tasarım düzeni
Yüksek-hızlı baskılı devre kartlarının tasarım düzeni, yüksek-kaliteli sinyal iletimini sağlamak için birden fazla karmaşık faktörün kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesini gerektirir. Öncelikle bileşen düzeni açısından yüksek-hızlı sinyallerin iletim yolunun mümkün olduğu kadar kısaltılması ve sinyal iletim gecikmesinin azaltılması gerekmektedir. Örneğin, yüksek-hızlı veri iletimi arayüz çiplerinin yakınına, filtreleme kapasitörleri, terminal dirençleri ve diğer ilgili bileşenler, sinyal kalitesini optimize etmek için mümkün olduğunca yerleştirilmelidir. İkinci olarak, yüksek-hızlı sinyal hatları için, doğru empedans eşleşmesini sağlamak amacıyla hat genişliğini, hat aralığını ve hat uzunluğunu sıkı bir şekilde kontrol etmek gerekir. Farklı sinyal frekansları ve iletim hızları, empedans uyumu için farklı gereksinimlere sahiptir ve uygun hat parametrelerinin profesyonel hesaplamalar ve simülasyonlar yoluyla belirlenmesi gerekir. Ayrıca, yüksek-hızlı baskılı devre kartlarının, güç kaynağının kararlılığını ve sinyalin parazit önleme yeteneğini artırmak için güç ve toprak katmanlarını da makul şekilde planlaması gerekir. Örneğin, topraklama direncini azaltmak ve sinyal dönüş yolundaki paraziti en aza indirmek için geniş bir topraklama düzlemi kullanarak; Farklı devre modülleri için kararlı güç kaynağı sağlamak üzere birden fazla güç katmanını benimsemek.
üretim süreci
Genel pcb üretim süreci
Genel baskılı devre kartlarının üretim süreci nispeten gelenekseldir ve esas olarak devre imalatı, delme, elektrokaplama, lehim maskesi ve serigrafi baskı gibi temel adımları içerir. Bu süreçlerde doğruluk ve süreç kontrolü gereksinimleri nispeten düşüktür. Örneğin delme teknolojisinde gerekli açıklık doğruluğu ± 0,1 mm civarında olabilir; Devreyi yaparken, gereksinimleri karşılamak için çizgi genişliği/aralığının doğruluğu yaklaşık 5mil/5mil (1mil=0.0254mm)'ye ulaşabilir. Bu nispeten rahat süreç gerekliliği, genel baskılı devre kartları için daha düşük üretim maliyetleri ve daha kısa üretim döngüleri ile sonuçlanır.
Yüksek hızlı pcb üretim süreci
Yüksek-hızlı baskılı devre kartlarının üretim süreci, son derece yüksek hassasiyet ve sıkı süreç kontrolü gerektirir. Delme açısından, yüksek-hızlı sinyal delme gereksinimlerini karşılamak ve delmenin sinyal iletimi üzerindeki etkisini azaltmak için açıklık doğruluğunun ± 0,05 mm'ye veya daha yükseğe ulaşmasını sağlamak için yüksek-hassas delme ekipmanı gereklidir. Devre üretim sürecinde, hassas empedans kontrolü ve sinyal iletimi sağlamak için hat genişliği/aralığı için doğruluk gereksinimi genellikle 3 mil/3 mil veya hatta daha küçüktür. Ayrıca, yüksek-hızlı baskılı devre kartları, sinyal iletim yollarının doğruluğunu sağlamak için laminasyon işleminde katmanlar arasında son derece yüksek hizalama doğruluğu gerektirir. Aynı zamanda, yüksek hızlı sinyal iletimi talebini karşılamak amacıyla devrenin lehimlenebilirliğini ve sinyal iletim performansını iyileştirmek için akımsız nikel ve altın kaplama gibi özel yüzey işleme işlemleri gerekebilir. Elbette bu yüksek-hassas üretim süreçleri, yalnızca yüksek hızlı baskılı devre kartlarının üretim maliyetini-arttırmakla kalmıyor, aynı zamanda üreticilerin teknik gücü ve ekipman düzeyi açısından da ciddi bir zorluk oluşturuyor.
yüksek-hızlı baskılı devre kartları FR-4 pcb