PCB ad alta velocità Panasonic M6

Cos'è PCB ad alta velocità?

PCB ad alta velocità utilizza tale circuito, che si chiama circuito ad alta velocità se la frequenza del circuito logico digitale raggiunge o supera 45 MHz ~ 50 MHz, E il circuito che lavora su questa frequenza rappresenta già un terzo dell'intero sistema elettronico.

Come scegliere il materiale PCB per la progettazione ad alta velocità？

I requisiti del materiale PCB ad alta velocità sono i seguenti:

Bassa perdita, CAF / Resistenza al calore e tenacità meccanica (adesione) (buona affidabilità)

Stabile DK / Parametri DF (Piccolo coefficiente di variazione con frequenza e ambiente)

Piccola tolleranza dello spessore del materiale e del contenuto di colla (buon controllo dell'impedenza)

Rugosità della superficie di foglio di rame basso (ridurre la perdita)

Prova a scegliere un panno in fibra di vetro con finestre piatte (Riduci inclinazione e perdita)

L'integrità del segnale ad alta velocità è principalmente correlata alla coerenza dell'impedenza, Perdita di linea di trasmissione e ritardo. Si può prendere in considerazione che l'integrità del segnale può essere garantita se la forma d'onda e il diagramma degli occhi appropriate possono essere ricevuti all'estremità ricevente. Perciò, Gli indici dei parametri principali della selezione del materiale PCB del circuito digitale ad alta velocità sono DK, Df, perdita, ecc.

Sia circuito analogico o circuito digitale, La costante dielettrica DK di materiale PCB ad alta velocità è un parametro importante per la selezione del materiale, Poiché il valore DK è strettamente correlato al valore di impedenza del circuito effettivo applicato al materiale. Quando il valore DK del materiale PCB ad alta velocità cambia, se cambia con la frequenza o la temperatura, L'impedenza della linea di trasmissione del circuito cambierà inaspettatamente, che avrà un impatto negativo sulle prestazioni della trasmissione del segnale del circuito digitale ad alta velocità. Se il DK del materiale PCB presenta valori diversi per componenti armonici di frequenze diverse, L'impedenza avrà anche valori di resistenza diversi a frequenze diverse. La variazione inaspettata del valore e dell'impedenza DK porterà a un certo grado di perdita e frequenza di componenti armonici, distorcere i componenti armonici analogici dei segnali digitali ad alta velocità, e quindi ridurre l'integrità del segnale.

La dispersione strettamente correlata al valore DK è anche una caratteristica dei materiali PCB ad alta velocità. Più piccolo è il cambiamento del valore DK con frequenza, Più piccola è la dispersione, e migliore è l'applicazione di circuiti digitali ad alta velocità. La polarizzazione dei materiali dielettrici, La perdita di materiali PCB ad alta velocità e la rugosità superficiale dei conduttori di rame ad alta frequenza causerà la dispersione del circuito. Perciò, Il valore DK dei materiali ad alta velocità deve essere stabile. In diverse bande di frequenza e temperature, minore è la fluttuazione della variazione, meglio.

La perdita di linea di trasmissione PCB ad alta velocità include di solito perdita dielettrica, Perdita del conduttore e perdita di radiazioni

La perdita dielettrica può anche essere chiamata perdita di isolamento. La perdita di isolamento del segnale PCB ad alta velocità aumenta con l'aumento della frequenza, Soprattutto con il cambiamento di frequenza del componente armonico di alto ordine del segnale digitale ad alta velocità, Produrrà una grave attenuazione dell'ampiezza, con conseguente distorsione del segnale digitale ad alta velocità. La perdita dielettrica è direttamente proporzionale alla frequenza del segnale, La radice quadrata della costante dielettrica DK dello strato isolante e del fattore di perdita dielettrica Df dello strato isolante.

La perdita del conduttore è correlata al tipo di conduttore (Tipi diversi hanno una resistenza diversa), strato isolante e dimensione fisica del conduttore, ed è direttamente proporzionale alla radice quadrata della frequenza; Nella produzione di PCB ad alta velocità, L'influenza principale dell'uso di substrati diversi sulla perdita del conduttore è causata dall'effetto cutaneo e dalla rugosità superficiale. Quando si usano un diverso foglio di rame, La rugosità superficiale della linea del segnale è diversa. Colpito dall'effetto della pelle / profondità, La lunghezza del dente di rame del foglio di rame influenzerà direttamente la qualità di trasmissione del segnale ad alta velocità. Più corta la lunghezza del dente di rame, Migliore è la qualità della trasmissione del segnale ad alta velocità.

La perdita di radiazioni di PCB ad alta velocità è correlata alle caratteristiche dielettriche ed è direttamente proporzionale al DK costante dielettrico, fattore di perdita dielettrica DF e radice quadrata di frequenza.

Panasonic M6 Materiale PCB ad alta velocità Proprietà generali

Articolo		Metodo di prova	Condizione	Unità	Megtron6 R-5775(N) Panno in vetro a basso DK	Megtron6 R-5775 Panno di vetro normale
Temp di transizione di vetro.(Tg)		DSC	UN	° C.	185	185
Temp. Decomposizione termica.(Td)		TGA	UN	° C.	410	410
Asse X CTE	A1	IPC-TM-650 2.4.24	UN	ppm/° C.	14-16	14-16
Asse Y CTE					14-16	14-16
Asse z CTE	A1	IPC-TM-650 2.4.24	UN		45	45
	A2				260	260
T288(con rame)		IPC-TM-650 2.4.24.1	UN	min	>120	>120
Costante dielettrica(Non so)	12GHz	Tipo equilibrato Risonatore del disco circolare	C-24/23/50	－	3.4	3.6
Fattore di dissipazione(Df)					0.004	0.004
Assorbimento d'acqua		IPC-TM-650 2.6.2.1	D-24/23	%	0.14	0.14
Modulo di flessione	Riempire	Jis c 6481	UN	GPA	18	19
Forza di buccia*	1oz(35μm)	IPC-TM-650 2.4.8	UN	kn/m	0.8	0.8

Quali sono i materiali utilizzati per il tuo PCB ad alta velocità?

La solita risposta è FR4. La scheda PCB di cui stiamo parlando di solito si riferisce al substrato. In realtà è composto da un foglio di rame e pre -preg, e ci sono molte classificazioni di foglio di rame e pre -preg in base a diverse applicazioni.

FR4 utilizza resina epossidica epossidica o modificata come adesivo, e panno in fibra di vetro come una specie di materiale di rinforzo. Cioè per dire, Finché viene utilizzato il materiale di questo sistema, Può essere chiamato fr4, Quindi FR4 è il termine generale per questo sistema di resina. Le schede stampate che utilizzano i materiali FR4 sono attualmente il tipo più grande e usato al mondo di schede stampate.

Generalmente, FR4 sarà classificato in base ai seguenti tipi.

Secondo la denominazione e la classificazione della tessitura di stoffa in fibra di vetro, ad esempio:

106, 1067, 1080, 1078, 2116, 2113, 3313, 7628, ecc.

Questi sono tipi di stoffa di vetro comunemente usati, Ovviamente ce ne sono altri. Ogni tipo di stoffa di vetro è definito nella specifica IPC. Perciò, Lo stesso tipo di tessuto in vetro utilizzato da diversi produttori di PCB non è sostanzialmente molto diverso, Perché il tessuto di vetro ha anche molti produttori di PCB, Ma lo stesso tipo di tessuto in vetro fornito da diversi produttori di PCB deve soddisfare i requisiti delle specifiche IPC.

Classificato in base al tipo di vetro

E-vetro (E-vetro): E sta per elettrico, il che significa vetro isolante elettrico. È un vetro di alluminosilicato di calcio con piccolo contenuto di ossido di metallo alcalino (generalmente meno di 1%), Quindi si chiama anche vetro senza alcali. Ha un'elevata resistività. Il vetro elettronico è ora diventato il componente più comunemente usato della fibra di vetro, e molti materiali PCB generalmente utilizzano il vetro elettronico se non diversamente specificato.

Ne vetro (Ne-vetro): Chiamato anche vetro a basso DK, È un vetro in fibra a basso dielettrico sviluppato da Japan Nitto Textile Co., Ltd., la sua costante dielettrica ε (1MHz) È 4.6 (Il vetro è 6.6), e il fattore di perdita il tanδ (1MHz) È 0.0007 (Il vetro è 0.0012), e i materiali di vetro NE sono comunemente usati come M7NE, It968SE e It988GSE.

Secondo il sistema di resina utilizzato dal fornitore di PCB e la sua classificazione delle prestazioni:

Materiale PCB Iteq ad alta velocità:

IT180A / IT170GRA1 / IT958G / IT968 / IT968CASE / UN988GE

Materiale PCB TUC ad alta velocità:

TU862HF/TU872LK/TU872SLK/TU872SLK-SP/TU883/TU933+

Materiale PCB ad alta velocità Panasonic:

Megtron4/m4s/megtron6/m6g/m7e/m7ne

Serie di meteorwave del parco:

MW1000/2000/3000/4000/8000

Materiale PCB Shengyi ad alta velocità: S1000-2(M)/S7439/S6, ecc.

Rogers Materiale PCB ad alta velocità: RO4003/RO3003/RO4350B (Materiali RF), ecc.

Classificazione in base al livello di perdita

Può essere diviso in un foglio di perdita ordinario (Df≥0.02), foglio di perdita di media (0.01

Classificazione in base alle prestazioni ritardanti di fiamma

Tipo di retardante di fiamma (Ul94-VO, UL94-V1) e tipo non retardante (Grado Ul94-Hb)

Dopo aver letto l'introduzione di cui sopra, tornare alla domanda precedente nel nostro articolo, Quale scheda PCB ad alta velocità di solito usi? Naturalmente voglio ascoltare il nome del materiale corrispondente al sistema di resina e le prestazioni utilizzate dal fornitore della scheda PCB, come IT180A/S1000-2/IT968/M4S, ecc. In base a diverse perdite e materiali da diversi produttori, Si basa principalmente su piastre comuni e ad alta velocità che hanno perdite più basse rispetto alla normale FR4, mentre ordinario FR4, come It180a, S1000-2/m, TU752/768, ecc., Fondamentalmente hanno poca differenza in DF. È anche la scheda Hi-TG che attualmente utilizziamo di più, Megtron6/m6g di Panasonic, che viene utilizzato per PCB ad alta velocità.

Design PCB ad alta velocità, layout PCB ad alta velocità

Per progettare un PCB ad alta velocità di alta qualità, Dovremmo considerare l'integrità del segnale e l'integrità della potenza. Tuttavia, Conosciamo la differenza tra il segnale ad alta velocità e il segnale ad alta frequenza, e comprendere la differenza tra il segnale ad alta velocità e il segnale ad alta frequenza nella progettazione di PCB. Sebbene il risultato diretto provenga dall'integrità del segnale, Non dobbiamo ignorare la progettazione dell'integrità del potere. Perché l'integrità della potenza influisce direttamente sull'integrità del segnale del PCB ad alta velocità finale.

Durante la progettazione e la costruzione di pile PCB, La priorità deve essere data ai problemi materiali. 5G PCB deve soddisfare tutte le specifiche quando si trasporta e ricevi la trasmissione del segnale, Fornire connessione elettrica e fornire controllo per funzioni specifiche. Inoltre, Dovranno essere affrontate le sfide di progettazione del PCB, come mantenere l'integrità del segnale ad alta velocità, Gestione della dissipazione del calore, e come prevenire l'interferenza elettromagnetica (EMI) tra dati e schede

Frequenze più alte richiederanno l'uso di materiali appropriati nel PCB per acquisire e trasmettere segnali sia sempre più che più alti senza perdita del segnale e EMI. Un altro problema è che il dispositivo diventerà più leggero, più portatile e più piccolo. A causa del peso rigoroso, dimensioni e vincoli di spazio, I materiali PCB devono essere flessibili e leggeri per ospitare tutti i dispositivi microelettronici sul circuito.

Per cablaggio in rame PCB, È necessario seguire cablaggio più sottile e controllo dell'impedenza più rigoroso. Il tradizionale processo di attacco di sottrazione per PCB ad alta velocità 3G e 4G può essere commutato a un processo di semi di addizione modificato. Questi processi di semi addizione migliorati forniranno tracce più accurate e pareti più dritti.

I materiali e i substrati vengono anche riprogettati. Le compagnie di circuiti stampati stanno studiando materiali con costanti dielettriche basse 3, Perché i materiali standard per i PCB a bassa velocità sono di solito 3.5 A 5.5. Intrecciatura in fibra di vetro più stretta, Fattore di perdita inferiore, Il materiale di perdita e il rame di basso profilo saranno anche la scelta del PCB ad alta velocità per i segnali digitali, in modo da prevenire la perdita del segnale e migliorare l'integrità del segnale.

, La capacità di crosstalk e parassita sono i principali problemi delle schede. Al fine di gestire il crosstalk ed EMI causati da frequenze analogiche e digitali sul tabellone, Si consiglia vivamente di instradare separatamente. L'uso di schede multistrato fornirà una migliore versatilità per determinare come posizionare il routing ad alta velocità, in modo da mantenere i percorsi dei segnali di ritorno analogici e digitali via l'uno dall'altro, pur mantenendo separati i circuiti AC e DC. L'aumento della schermatura e del filtraggio durante l'organizzazione dei componenti dovrebbe anche ridurre la quantità di EMI naturale sul PCB.

Al fine di garantire che non vi siano difetti e gravi cortometraggi o circuiti aperti sulla superficie del rame, Il sistema di ispezione ottica automatica avanzata (Aio) con funzioni più elevate e la misurazione 2D verrà utilizzata per verificare il routing dei conduttori e misurarli. Queste tecnologie aiuteranno i produttori di PCB a cercare possibili rischi di degradazione del segnale.

Una velocità del segnale più elevata farà generare più calore dalla corrente attraverso il PCB. I materiali PCB per materiali dielettrici e strati di substrato core dovranno gestire completamente l'elevata velocità richiesta dalla tecnologia 5G. Se il materiale è insufficiente, Può portare al cablaggio di rame, peeling, restringimento e warpage, Perché questi problemi porteranno al deterioramento del PCB.

Per far fronte a queste temperature più elevate, I produttori dovranno concentrarsi sulla selezione dei materiali per risolvere i problemi della conducibilità termica e del coefficiente termico. Materiali con maggiore conducibilità termica, Eccellente trasferimento di calore e costante dielettrica coerente deve essere utilizzato per produrre un buon PCB.

La progettazione di PCB ad alta velocità è un processo di progettazione molto complesso. Ci sono molti fattori da considerare nella progettazione di PCB ad alta velocità, che a volte sono opposti l'uno all'altro. Se i dispositivi ad alta velocità sono disposti tra loro, Sebbene il ritardo possa essere ridotto, Possono verificarsi crosstalk e significativo effetto termico. Perciò, nel design, è necessario valutare vari fattori e fare un compromesso completo; Non solo soddisfa i requisiti di progettazione, ma riduce anche la complessità del design. L'adozione di PCB di progettazione ad alta velocità costituisce la controllabilità del processo di progettazione. Solo controllabile può essere affidabile e di successo PCB ad alta velocità!

PCB ad alta velocità, Conosciuto anche come scheda PCB ad alta velocità o scheda PCB ad alta velocità, è una scheda PCB ad alta velocità prodotta con materiale PCB ad alta velocità, con alta velocità, alta affidabilità, Basso ritardo, grande capacità, alta larghezza di banda e altre caratteristiche.

Il PCB ad alta velocità è ampiamente utilizzato nella comunicazione 5G come stazioni base 5G e computer di grandi dimensioni. Il circuito PCB ad alta velocità è anche uno dei prodotti principali di UGPCB. UGPCB può fornire agli utenti un design PCB ad alta velocità, Campioni di PCB ad alta velocità, produzione PCB ad alta velocità, SMT di PCB ad alta velocità, e servizi di assemblaggio PCB. Se hai bisogno di produzione PCB ad alta frequenza, si prega di contattare UGPCB.