pcb, като носител на електронни компоненти и мост на електрически връзки, еволюира в различни типове според различните изисквания на приложението, сред коитовисоко{0}}скоростната печатна платка има значителни разлики от обикновената печатна платкав много аспекти. Дълбокото разбиране на тези разлики е от решаващо значение за електронните инженери, за да направят информиран избор относно типовете печатни платки, да оптимизират дизайна на вериги и да гарантират производителността на електронните продукти.
Характеристики на предаване на сигнала
Общо предаване на сигнал от печатна платка
Обикновено печатните платки се използват главно в сценарии, при които скоростта на предаване на сигнала е сравнително ниска, като обикновени вериги за управление на осветлението, прости вериги за играчки и т.н. В тези вериги честотата на сигнала е ниска, скоростта на предаване на сигнала е бавна, а забавянето и изкривяването на сигнала по време на предаване имат относително малко влияние върху цялостната производителност на веригата.
Високоскоростно предаване на сигнал от печатна платка
Високоскоростните печатни платки се фокусират върху обработката на високо-честотни и високо{1}}скоростни сигнали, често използвани в области като 5G комуникационно оборудване, високо-производителни компютри и високо-скоростни системи за съхранение на данни. В тези приложения честотата на сигнала може да достигне няколко GHz или дори по-висока, а скоростта на предаване на сигнала е изключително висока.
Избор на дъска
Обща печатна платка
Като цяло печатните платки имат относително ниски изисквания за материалите на платките и обикновено използват евтини-разходи за-общо предназначение, като обикновениfr4(забавящи горенето подсилени със стъклени влакна епоксидни смоли, покрити с мед-ламинати). Този тип платка има добри механични свойства и определени електрически изолационни свойства, които могат да отговорят на основните нужди на общите вериги. Неговата диелектрична константа и диелектрични загуби са сравнително високи, но при сценарии с ниска-честота и ниска{4}}скорост на предаване на сигнала тези характеристики нямат значително влияние върху производителността на веригата.
Високоскоростна печатна платка
За да отговорят на изискванията за висока-честота и висока-скорост на предаване на сигнала, високо-скоростните печатни платки трябва да използват платки със специални свойства. Тези платки обикновено имат характеристиките на ниска диелектрична константа и ниска диелектрична загуба. Ниската диелектрична константа може да намали забавянето на сигналите по време на предаване, докато ниската диелектрична загуба може да намали загубата на енергия на сигналите по време на предаване, като по този начин гарантира целостта и стабилността на сигналите. Обичайните високо{6}}скоростни печатни платки включват материали на основата на PTFE, платки на Роджърс и др. Материалите на базата на PTFE имат изключително ниска диелектрична константа и диелектрични загуби и се представят добре при високо-честотно предаване на сигнали. Те се използват широко в -високоскоростното производство на печатни платки в области като 5G комуникация и сателитна комуникация. Въпреки това цената на тези платки с висока-производителност е сравнително висока, което също е една от причините производствените разходи за високо{14}}скоростните печатни платки да са по-високи от тези на обикновените печатни платки.
дизайнерско оформление
Общ дизайн на печатни платки
Оформлението на дизайна на общите печатни платки е сравнително просто, с акцент върху изпълнението на изискванията за инсталиране и електрическо свързване на електронните компоненти. При планирането основните съображения са пространственото разположение на компонентите, лекотата на инсталиране и поддръжка и други фактори. Изискванията за оптимизиране на пътищата за предаване на сигнала не са високи и оформлението на линията е сравнително свободно, което позволява по-големи ширини на линиите и разстояние.
Високоскоростно оформление на печатни платки
Дизайнът на високо-скоростните печатни платки изисква цялостно разглеждане на множество сложни фактори, за да се осигури високо{1}}качествено предаване на сигнала. Първо, по отношение на разположението на компонентите е необходимо да се съкрати максимално пътя на предаване на високо-скоростни сигнали и да се намали забавянето на предаването на сигнала. Например, в близост до високо-интерфейсни чипове за предаване на данни, филтриращи кондензатори, крайни резистори и други свързани компоненти трябва да се поставят възможно най-много, за да се оптимизира качеството на сигнала. Второ, за високо{7}}сигналните линии е необходимо да се контролира стриктно ширината на линията, разстоянието между линиите и дължината на линията, за да се постигне точно съвпадение на импеданса. Различните честоти на сигнала и скорости на предаване имат различни изисквания за съгласуване на импеданса и е необходимо да се определят подходящи параметри на линията чрез професионални изчисления и симулации. В допълнение, високо{10}}скоростните печатни платки също трябва да планират разумно захранващия и заземяващия слой, за да увеличат стабилността на захранването и анти{11}}смущаващата способност на сигнала. Например, чрез използване на голяма заземителна равнина за намаляване на съпротивлението на заземяване и минимизиране на смущенията по обратния път на сигнала; Приемане на множество слоеве на мощност за осигуряване на стабилно захранване за различни модули на веригата.
производствен процес
Общ процес на производство на печатни платки
Производственият процес на общите печатни платки е сравнително конвенционален, включващ основно основни стъпки като производство на верига, пробиване, галванопластика, маска за запояване и ситопечат. При тези процеси изискванията за точност и контрол на процеса са относително ниски. Например, в технологията на пробиване, необходимата точност на отвора може да бъде около ± 0,1 mm; Когато правите веригата, точността на ширината на линията/разстоянието може да достигне около 5mil/5mil (1mil=0.0254mm), за да отговори на изискванията. Това относително облекчено изискване за процеса води до по-ниски производствени разходи и по-кратки производствени цикли за общи печатни платки.
Високоскоростен процес на производство на печатни платки
Производственият процес на високо{0}}скоростни печатни платки изисква изключително висока прецизност и стриктен контрол на процеса. По отношение на пробиването се изисква високо{2}}прецизно оборудване за пробиване, за да се гарантира, че точността на отвора достига ± 0,05 mm или дори по-висока, за да се изпълнят изискванията за високо-скоростна перфорация на сигнала и да се намали въздействието на перфорацията върху предаването на сигнала. В процеса на производство на верига, изискването за точност за ширина/разстояние между линиите обикновено е 3mil/3mil или дори по-малко, за да се постигне прецизен контрол на импеданса и предаване на сигнала. В допълнение, високо{9}}скоростните печатни платки изискват изключително висока точност на подравняване между слоевете в процеса на ламиниране, за да се гарантира точността на пътищата за предаване на сигнала. В същото време, за да се отговори на търсенето на високо{11}}скоростно предаване на сигнала, може да са необходими специални процеси за обработка на повърхността, като например безелектрическо никелиране и златно покритие, за да се подобри способността за запояване и ефективността на предаване на сигнала на веригата. Разбира се, тези високо{13}}прецизни производствени процеси не само увеличават производствените разходи за високо-скоростни печатни платки, но също така представляват сериозно предизвикателство за техническата сила и нивото на оборудване на производителите.
високо{0}}скоростни печатни платки FR-4 pcb