PCB抄板电路互连设计技术与方法

2020-12-02 18:44 152
  PCB板系统的互连包括:芯片到板,PCB抄板互连以及PCB与外部设备之间的三种互连。在射频设计中,互连点电磁特性的工程设计面临的主要问题之一是,本文介绍了以上三种类型的互连设计技术,包括设备安装方法,布线隔离和降低引线电感的措施等。
有迹象表明,印刷电路板的设计越来越频繁。随着数据速率的增加,数据传输所需的带宽也导致信号频率被限制在1GHz或更高。高频信号技术虽然远远超过毫米波技术(30GHz),但确实涉及RF和低端微波技术。
 
  射频工程方法必须能够处理通常在较高频段上产生的强电磁场效应。这些电磁场可以感应相邻信号线或PCB线上的信号,从而引起令人讨厌的串扰(干扰和总噪声)并损害系统性能。回波损耗主要是由阻抗不当引起的,它与附加噪声和干扰对信号的影响相同。
高回波损耗有两个负面影响:1.信号被反射回信号源,以增加系统噪声,使接收机更难区分噪声和信号;
尽管数字系统仅处理1和0信号,并且很可能会发生故障,但是当高速脉冲上升时产生的谐波会导致频率越高,信号越弱。尽管前向纠错技术可以消除某些负面影响,但是系统的某些带宽用于传输冗余数据,从而降低了系统性能。更好的解决方案是使RF效果有助于而不是损害信号的完整性。建议数字系统最高频率(通常是不良数据点)的总回波损耗为-25dB,相当于1.1 VSWR。
 
 PCB设计的目标是更小,更快和更低的成本。对于RFCB,高速信号有时会限制PCB设计的小型化。当前,串扰的主要解决方案是接地层管理,布线之间的间距以及减小引线电感。减少回波损耗的主要方法是进行阻抗匹配。此方法包括有效管理绝缘材料以及隔离有源线和接地线,尤其是发生状态跳变的信号线和地面之间。
由于互连点是电路链中最薄弱的环节,因此在射频设计中,互连点的电磁特性是工程设计面临的主要问题,需要检查每个互连点并解决现有问题。电路板系统的互连包括芯片到板,PCB板互连以及PCB与外部设备之间的信号输入/输出。

 芯片与PCB板之间的互连
具有大量输入/输出互连点的奔腾IV和高速芯片都面向市场。就芯片本身而言,它是可靠的并且具有1GHz的处理速率。最近的GHz互连研讨会最令人兴奋的是,处理I / O数量和频率不断增加的方法是众所周知的。芯片和PCB互连的最重要问题是互连密度太高,这导致PCB材料的基本结构成为限制互连密度增长的因素。提出了一种创新的解决方案,使用芯片内部的本地无线发送器将数据发送到附近的电路板。
无论该解决方案是否有效,参与者都清楚地知道,在高频应用中,IC设计技术远远领先于PCB设计技术。
 
 高频PCB设计的技术和方法如下:
  • 1.传输线的拐角应成45度角,以减少回波损耗;
  • 2.根据严格控制的高性能绝缘电路板的水平使用绝缘常数值。该方法有利于绝缘材料与相邻布线之间的电磁场的有效管理。
  • 3.改善PCB设计规范以进行高精度蚀刻。考虑考虑将总的线宽误差指定为正负0.0007英寸,管理布线形状的底切和横截面,并指定布线侧壁电镀条件。布线(导线)的几何形状和涂层表面的整体管理对于解决与微波频率相关的趋肤效应和实现这些规范非常重要。
  • 4.突出显示潜在客户。
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