pcb kui elektroonikakomponentide kandja ja elektriühenduste sild, on vastavalt erinevatele rakendusnõuetele arenenud erinevat tüüpideks, sealhulgassuurel-kiire pcb-l on tavalisest trükkplaadist olulised erinevusedmitmes aspektis. Nende erinevuste sügav mõistmine on elektroonikainseneride jaoks ülioluline, et teha teadlikke valikuid trükkplaatide tüüpide kohta, optimeerida vooluahela konstruktsioone ja tagada elektroonikatoodete jõudlus.
Signaali edastamise omadused
Üldine PCB signaali edastamine
Üldiselt kasutatakse trükkplaate peamiselt stsenaariumides, kus signaali edastuskiirus on suhteliselt väike, näiteks tavalised valgustuse juhtahelad, lihtsad mänguasjade vooluringid jne. Nendes vooluringides on signaali sagedus madal, signaali edastuskiirus aeglane ning signaali viivitus ja moonutused edastamise ajal mõjutavad ahela üldist jõudlust suhteliselt vähe.
Kiire PCB signaali edastamine
Kiired trükkplaadid keskenduvad suure-sageduslike ja-kiirete signaalide töötlemisele, mida tavaliselt kasutatakse sellistes valdkondades nagu 5G sideseadmed, suure jõudlusega-arvutid ja kiired-andmesalvestussüsteemid. Nendes rakendustes võib signaali sagedus ulatuda mitme GHz-ni või isegi kõrgemale ning signaali edastuskiirus on ülikiire.
Juhatuse valik
Üldine trükkplaat
Üldjuhul on trükkplaatidel suhteliselt madalad nõuded plaadimaterjalidele ja tavaliselt kasutatakse madalaid -kuluga üldotstarbelisi-plaate, näiteks tavalisifr4(leegiaeglustavad klaaskiuga tugevdatud epoksüvaiguga vask{0}}plakeeritud laminaadid). Seda tüüpi plaatidel on head mehaanilised omadused ja teatud elektriisolatsiooniomadused, mis vastavad üldiste vooluahelate põhivajadustele. Selle dielektriline konstant ja dielektriline kadu on suhteliselt kõrged, kuid madala-sageduse ja väikese-kiirusega signaaliedastusstsenaariumide korral ei mõjuta need omadused vooluahela jõudlust oluliselt.
Kiire PCB plaat
Kõrge{0}}sageduse ja kiire-signaali edastamise nõuete täitmiseks peavad kiired-trükkplaadid kasutama eriomadustega plaate. Nendel plaatidel on tavaliselt madala dielektrilise konstanti ja väikese dielektrilise kadu omadused. Madal dielektriline konstant võib vähendada signaalide viivitust edastamise ajal, samas kui madal dielektriline kadu võib vähendada signaalide energiakadu edastamise ajal, tagades seeläbi signaalide terviklikkuse ja stabiilsuse. Levinud -kiire pcb-plaadid hõlmavad PTFE-põhiseid materjale, Rogersi plaate jne. PTFE-põhistel materjalidel on äärmiselt madal dielektriline konstant ja dielektriline kadu ning need toimivad hästi kõrge-sagedusliku signaali edastamisel. Neid kasutatakse laialdaselt{10}}kiirete trükkplaatide tootmisel sellistes valdkondades nagu 5G side ja satelliitside. Nende suure jõudlusega plaatide hind on siiski suhteliselt kõrge, mis on ka üks põhjusi, miks kiirete trükkplaatide tootmiskulud on kõrgemad kui tavalistel trükkplaatidel.
disaini paigutus
Üldine trükkplaadi disaini paigutus
Üldiste trükkplaatide disainilahendus on suhteliselt lihtne, keskendudes elektroonikakomponentide paigaldus- ja elektriühendusnõuete täitmisele. Paigutamisel lähtutakse peamiselt komponentide ruumilisest asukohast, paigaldamise ja hooldamise lihtsusest ning muudest teguritest. Signaali edastusteede optimeerimisnõuded ei ole kõrged ja liinide paigutus on suhteliselt lõtv, võimaldades suuremaid liinilaiusi ja -vahesid.
Kiire PCB disaini paigutus
Kiirete{0}}trükkplaatide konstruktsioon nõuab kvaliteetse-signaali edastamise tagamiseks mitme keeruka teguri põhjalikku arvessevõtmist. Esiteks, komponentide paigutuse osas on vaja võimalikult palju lühendada kiirete signaalide-edastusteed ja vähendada signaali edastamise viivitust. Näiteks kiirete andmeedastusliidese kiipide lähedusse tuleks võimalikult palju paigutada filtreerimiskondensaatorid, terminali takistid ja muud seotud komponendid, et optimeerida signaali kvaliteeti. Teiseks, kiirete{7}}signaalliinide puhul on täpse impedantsi sobitamise saavutamiseks vaja rangelt kontrollida liini laiust, reavahet ja liini pikkust. Erinevatel signaalisagedustel ja edastuskiirustel on erinevad nõuded impedantsi sobitamisele ning asjakohaste liiniparameetrite määramine on vajalik professionaalsete arvutuste ja simulatsioonide abil. Lisaks peavad kiired{10}}trükkplaadid toite- ja maanduskihid mõistlikult planeerima, et suurendada toiteallika stabiilsust ja signaali häiretevastast{11}}võimet. Näiteks kasutades suurt maandustasapinda, et vähendada maandustakistust ja minimeerida häireid signaali tagasiteel; Mitme toitekihi kasutuselevõtt, et pakkuda erinevatele vooluahela moodulitele stabiilset toiteallikat.
tootmisprotsess
Üldine trükkplaatide tootmisprotsess
Üldiste trükkplaatide tootmisprotsess on suhteliselt tavaline, hõlmates peamiselt selliseid põhietappe nagu vooluahela valmistamine, puurimine, galvaniseerimine, jootmismask ja siiditrükk. Nendes protsessides on täpsuse ja protsesside juhtimise nõuded suhteliselt madalad. Näiteks puurimistehnoloogias võib nõutav ava täpsus olla umbes ± 0,1 mm; Ringi tegemisel võib joonte laiuse/vahe täpsus ulatuda nõuete täitmiseks umbes 5 miili/5 miili (1 mil{6}} mm). See suhteliselt leebe protsessinõue toob kaasa madalamad tootmiskulud ja lühemad tootmistsüklid üldiste trükkplaatide puhul.
Kiire PCB tootmisprotsess
Kiirete{0}}trükkplaatide tootmisprotsess nõuab äärmiselt suurt täpsust ja ranget protsessikontrolli. Puurimisel on vaja ülitäpseid puurimisseadmeid, et tagada ava täpsus ± 0,05 mm või isegi kõrgem, et vastata kiirele-signaali perforatsioonile ja vähendada perforatsiooni mõju signaali edastamisele. Vooluahela valmistamise protsessis on liini laiuse/vahekauguse täpsusnõue tavaliselt 3mil/3mil või isegi väiksem, et saavutada täpne impedantsi juhtimine ja signaali edastamine. Lisaks nõuavad kiired-trükplaadid lamineerimisprotsessis väga suurt kihtide joondamise täpsust, et tagada signaaliedastusteede täpsus. Samal ajal võib kiire{11}}signaaliedastuse nõudluse rahuldamiseks vaja minna spetsiaalseid pinnatöötlusprotsesse, nagu elektrooniline nikkel ja kullaga katmine, et parandada vooluahela joottavust ja signaaliedastust. Loomulikult ei suurenda need suure täpsusega{13}}tootmisprotsessid mitte ainult kiirete trükkplaatide tootmiskulusid{14}, vaid seavad ka tõsise väljakutse tootjate tehnilisele tugevusele ja varustustasemele.
kiired-trükkplaadid FR-4 pcb