Põhierinevus kiir{0}}tahvlite ja tavaliste plaatide vaheltrükkplaadidseisneb nende võimes stabiilselt edastadakõrge{0}}sagedusja kiired{0}}signaalid, mis määrab otseselt nende materjalid, disaini ja rakenduse stsenaariumid.
Materjalid on aluseks: kiired{0}}plaadid peavad kasutama spetsiaalseid madala dielektrilise konstandi (Dk) ja madala kaduteguriga (Df) materjale, nagu PTFE või Rogersi lehed, et signaal töötaks kiiresti ja kadu oleks väike. TavalineFR-4Materjal on piisav tavaliste trükkplaatide jaoks, millel on madal hind, kuid piiratud jõudlus.
Disain on hing: kiired{0}}plaadid on kujundatud nagu täppistranspordivõrgud, millel on range impedantsi kontroll, diferentsiaaljuhtmestik, välditakse täisnurkset marsruutimist ning võetakse arvesse toite terviklikkust ja soojuse hajumist, et vältida signaali moonutamist. Tavaline PCB disain on palju lihtsam, kui vooluahel on ühendatud.
Rakendus: kiirplaadid on kõrgtehnoloogiliste seadmete (nt 5G tugijaamad, AI-serverid ja autoradarid) südameks, samas kui tavalisi trükkplaate kasutatakse kohtades, kus signaalinõuded ei ole kõrged, nagu kodumasinad ja mänguasjad.
Mis vahe on kiirel{0}}trükkplaadil ja tavalisel trükkplaadil?
Kiirete trükkplaatide (printed Circuit Boards) ja tavaliste trükkplaatide{0}}konstruktsioonis, materjalides, tootmisprotsessides ja jõudluses on olulisi erinevusi. See artikkel annab üksikasjaliku sissejuhatuse kiirete-trükkplaatide ja tavaliste trükkplaatide erinevuste kohta, sh disainipõhimõtted, materjali valik, tootmisprotsessid ja jõudlusnäitajad.
Disaini põhimõtted
1. Signaali terviklikkus (SI): kiire trükkplaadi projekteerimine peab pöörama tähelepanu signaali terviklikkusele, et tagada signaalide stabiilsus ja täpsus edastamise ajal. Tavaline trükkplaatide disain keskendub aga peamiselt ahelate funktsionaalsele rakendamisele, kusjuures signaali terviklikkuse nõuded on suhteliselt madalad.
2. Elektromagnetiline ühilduvus (EMC): Kiire trükkplaadi projekteerimisel tuleb elektromagnetiliste häirete (EMI) ja raadiosageduslike häirete (RFI) vähendamiseks arvesse võtta elektromagnetilist ühilduvust. Tavaliste trükkplaatide puhul on elektromagnetilise ühilduvuse nõuded tavaliselt madalad.
3. Toite terviklikkus (PI): Toiteallika stabiilsuse ja töökindluse tagamiseks tuleb kiire trükkplaadi projekteerimisel pöörata tähelepanu toite terviklikkusele. Tavalise trükkplaadi konstruktsiooni puhul on võimsuse terviklikkuse nõue suhteliselt madal.
4. Soojusjuhtimine: kiire trükkplaadi projekteerimisel tuleb arvestada soojusjuhtimisega, et tagada vooluahela stabiilsus ja töökindlus kõrgel temperatuuril{1}}. Tavalise trükkplaadi konstruktsiooni puhul on soojusjuhtimise nõuded suhteliselt madalad.
Materjali valik
1. Alusmaterjal: kiiretel trükkplaatidel kasutatakse tavaliselt suure jõudlusega-substraatmaterjale, nagu FR-4, Rogers, PTFE jne. Nendel materjalidel on madalamad dielektrilised konstandid (Dk) ja kaotegurid (Df), mis aitavad parandada signaali edastamise kiirust ja vähendada signaali kadu. Tavalistes PCB-des kasutatakse tavaliselt odavaid substraatmaterjale nagu FR-2, FR-3 jne.
2. Vaskfoolium: kiiretel trükkplaatidel kasutatakse tavaliselt paksemat vaskfooliumi, et parandada voolu kandevõimet ja vähendada takistust. Tavalistel trükkplaatidel kasutatakse kulude vähendamiseks tavaliselt õhemat vaskfooliumi.
3. Soojust juhtivad materjalid: kiir-kiire trükkplaadi puhul võib soojusjuhtivuse parandamiseks olla vajalik kasutada soojusjuhtivaid materjale, nagu soojusjuhtivad liimid, termopadjad jne. Tavalises trükkplaadi disainis kasutatakse soojusjuhtivaid materjale suhteliselt vähem.
Tootmisprotsess
1. Juhtmed: kiire pcb juhtmestik peab järgima konkreetseid reegleid, nagu diferentsiaalpaaride juhtmestik, võrdse pikkusega juhtmestik, impedantsi sobitamine jne, et tagada signaali edastamise stabiilsus ja täpsus. Tavaline PCB-juhtmestik keskendub peamiselt vooluahela funktsionaalsele rakendamisele.
2. Takistuse juhtimine: Kiire trükkplaadi disain nõuab impedantsi juhtimist, et tagada signaalide stabiilsus edastamise ajal. Tavalise trükkplaadi konstruktsioonis on impedantsi juhtimise nõuded suhteliselt madalad.
3. Pime-maetud augu tehnoloogia: kiirete trükkplaatide puhul võib mitme kihi vahelise ühenduste saavutamiseks vajada pimedate avade tehnoloogiat. Tavalises trükkplaadi disainis kasutatakse pimedate aukude tehnoloogiat suhteliselt harva.
4. Pinnatöötlus: suure kiirusega trükkplaadid kasutavad signaali edastamise ja oksüdatsioonikindluse parandamiseks tavaliselt pinnatöötlusprotsesse, nagu ENIG (elektrivaba nikkelkümbluskuld). Tavalistel trükkplaatidel kasutatakse tavaliselt pinnatöötlusprotsesse, nagu HASL (Hot Air Solder Leveling).
Toimivusomadused
1. Signaali edastuskiirus: kiiretel trükkplaatidel on suurem signaaliedastuskiirus, mis suudab rahuldada kiire andmeedastuse vajadusi. Tavaliste trükkplaatide signaaliedastuskiirus on suhteliselt väike.
2. Signaalikadu: kiiretel trükkplaatidel on väiksem signaalikadu, mis aitab parandada signaali edastamise stabiilsust ja täpsust. Tavaliste trükkplaatide signaalikadu on suhteliselt kõrge.
3. Elektromagnetiline ühilduvus: suure kiirusega trükkplaatidel on hea elektromagnetiline ühilduvus, mis võib tõhusalt vähendada elektromagnetilisi ja raadiosageduslikke häireid. Tavaliste trükkplaatide elektromagnetiline ühilduvus on suhteliselt halb.
4. Soojusjõudlus: Kiiretel trükkplaatidel on hea termiline jõudlus ja need võivad säilitada stabiilse töö kõrge temperatuuriga keskkondades. Tavaliste trükkplaatide soojusnäitajad on suhteliselt halvad.
Rakendusväljad
Kiireid trükkplaate kasutatakse peamiselt sellistes valdkondades nagu kiire andmeedastus, kiire andmeedastus, kiire side, suure jõudlusega andmetöötlus, kosmosetööstus, sõjavägi jne. Nendel valdkondadel on kõrged nõuded signaali edastuskiirusele, elektromagnetilisele ühilduvusele, termilisele jõudlusele jne. Tavalisi trükkplaate kasutatakse peamiselt tavalistes tarbeelektrooniates ja muudes tavalistes tööstusseadmetes, elektroonikaseadmetes. signaali edastuskiiruse, elektromagnetilise ühilduvuse, termilise jõudluse jne jaoks.