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PCBブログ
PCBボード設計における信号完全性問題の解析について
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PCBボード設計における信号完全性問題の解析について

PCBボード設計における信号完全性問題の解析について

2022-09-02
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Author:iPCB

フレックスと剛直な屈曲に関する超高速 PCBボード これらのボードがますますエレクトロニクスで使用されているので避けられない. これらのシステムはまた、分離のための接地面を必要とし、無線プロトコルのためのRFおよびデジタル参照を分離する. 高速度と周波数は信号完全性問題の可能性を提示する, その多くは、A 1における平面の位置と形状に関連している PCBボード. フレックスと剛性のフレックスボード上で一貫した0 Vのリファレンスを提供する共通の方法は、フレックスリボン上にハッチングまたはグリッド状の接地面を使用することである. これは、広い周波数範囲にわたって依然としてシールドを提供できる大きな導体を提供する, 堅いテープを曲げることができて、あまりに多くの堅さを作成することなく. しかし, 信号完全性問題は2つの領域で生じる, 遮蔽と隔離, ハッチ構造における繊維‐ブレード状効果の防止.

PCBボード

グリッド計画

基本的な意味では、ハッチングは他のグランドプレーンと同じ働きをする。トレースが所望のインピーダンスを有するように設計されることができるように、それは一貫した参照を提供するように設計されている。任意の一般的な伝送線路形状(マイクロストリップ、ストリップライン、または導波路)は、メッシュ状接地面を有する剛性フレックスまたはフレックスPCBボードに配置することができる。フレックステープの表面層にハッチングされた銅領域を配置することは、低周波数で固体銅とほぼ同じ効果をもたらす。メッシュ接地面を持つフレックステープ上のストリップラインとマイクロストリップルーティングの共通配置このメッシュは剛体板で使用することができますが、私は実際にそれを見たことがありません。代わりに、メッシュパターンは、合理的にフレキシブルなテープを必要とするインピーダンス制御の必要性をバランスさせるために、フレックス/剛性のフレックスボードで使用される。


インピーダンス制御

シングルエンドまたは差動対を使用する1つのオプションは、トレースのすぐ下の平面層に固体銅を配置し、回路内の他の場所にメッシュを配置することである。ルーティングが非常に濃くなるならば、あなたは至る所でメッシュを使用する必要があります。メッシュを使うならば、あなたはより多くの柔軟性を持ちます、しかし、シールド分離はより低くなります、そして、インピーダンス制御条件は変わります。メッシュ平面構造は、2つの幾何学的パラメータ:LとWを有している。これらの2つのパラメータは、フィルファクタとして、あるいは、銅で覆われたメッシュ領域の一部として結合することができる。これらのパラメータを変更すると、次のような効果があります:他のパラメータが同じままであると仮定して、メッシュ領域を開くと(メッシュの開口を増やすためにLを増やすことによって)インピーダンスが増加します。これもリボンをより簡単に曲げることができます。他のパラメータを一定に保つと、メッシュ領域が閉じられ、インピーダンスが増加する。これによって、リボンパターンがより強く(より多くの力で)曲げられるようになります。標準形状のインピーダンスを制御する他のパラメータは、メッシュ化接地面を使用する場合と同様の効果を有する。一度高周波数に到達すると、伝送線の周りの非EMモードを励起するでしょう、そしてあなたもファイバー織りの効果のように表示される可能性があります。


フレックスリボンに繊維織り効果はありますか?

これは、グリッド・パターンがFR 4と他のラミネートで使用されるガラス織りパターンに似ているように始まることができるように、PCBボード上の格子グランドプレーンが非常におもしろいです。結果として、我々は今、我々は正常に滑らかな、比較的均一な基板に繊維織りの影響について心配する必要があります。これらの効果は、進行波の帯域幅がメッシュの1つ以上の共鳴と重なるときに生じる。ポリイミド上のl=60ミルでは,秩序共鳴は50 ghzとなる。剛性のPCBボードまたはフレキシブルPCBボード基板上で、これらのハッチ構造は、グリッド信号平面のトラックに沿ってデジタル信号が進むにつれて強い放射を発生することができる。より多くのフレックスアプリケーションがより高い周波数で開くと、いくつかの理由から、私はこれらの効果がグリッド接地面を持つ屈曲リボンでより悪くなると予想します。


高Q共鳴

従来のガラス織り基板の場合と同様に、メッシュは特定の周波数で励起されたときに共鳴を支持するキャビティ構造を形成する。グリッド接地面におけるこれらの共振キャビティは、キャビティ壁(銅)の高い導電率のために非常に高いQ値を有する。したがって、より低い損失およびより高いQ共振がある。これは、キャビティ放出および共振電力損失の増加をもたらす。


低い隔離で開いたメッシュ

メッシュ接地面は、通常、ファイバーブレードキャビティからの放射されたEMIが基板の端部に沿って放射されることを保証する. メッシュは開いた空洞を持っているので, 孤立が少ない, そして、柔軟なリボンの表面に沿って放射することもできます. これには逆の効果があります。トレースが輻射する傾向がある間, また、外部のEMI. これらの問題を解決する, タイトメッシュを使用する, あなたが繊維織り効果を防ぐために、より堅いガラス織りを使うように. フレキシブル・フレックス PCBボード は、 PCBボード より新しい生産能力でより高度になるスペース.