PCB Blogu - Geçerli PCB tahtasının tasarımına dikkat etmek için birkaç nokta var.

PCB tahtasının küçük gürültü ve büyüklüğü yüzünden arttırılabilir IoT pazarı için neredeyse hazır yapılmış devre tahtası standarti yok. Bu standartlar ortaya çıkmadan önce, board seviyesi geliştirmesinde öğrendiği bilgi ve üretim deneyimini güvenmeliyiz ve onları eşsiz yenilenen sorunlara nasıl uygulayacağımızı düşünmeliyiz. Özel dikkatimizi gereken üç bölge var. Bunlar devre tahtası yüzeysel maddeleri, RF/mikro dalga tasarımı ve RF transmisyon hatları.PCB tahtası materyal PCB tahtaları genellikle laminatlardan oluşur, bu da fiber-güçlü epoksi resin (FR4), poliimit, Rogers materyali veya diğer laminat maddelerinden oluşabilir. Farklı katlar arasındaki iğrenç maddeleri bir hazırlık denir.

Yazılabilir PCB tahtalarının tasarımında dikkati çekilmeli birkaç anahtar noktaları yüksek güveniliğe ihtiyaç duyuyor. Bu yüzden PCB tahta tasarımcıları FR4 (mal etkili PCB tahta üretim maddeleri) veya daha gelişmiş ve daha pahalı maddeler kullanmanın seçimi ile karşılaştığında bu bir sorun olacak. Eğer yorucu PCB tahta uygulamaları yüksek hızlı, yüksek frekans materyalleri gerekiyorsa, FR4 seçim olamaz. FR4'nin dielektrik konstantı (Dk) 4.5'dir, daha gelişmiş Rogers 4003 seri materyalinin dielektrik konstantı 3.55'dir ve kardeş serisinin dielektrik konstantı Rogers 4350'dir 3.66'dir. Laminatın dielektrik konstantı, laminatın yakın bir çift yönetici arasındaki kapasitenin ya da enerjinin oranını, vakuumda yöneticilerin çift arasındaki kapasitenin ya da enerjinin oranını anlatır. Yüksek frekanslarda çok az kaybediyor. Bu yüzden Roger 4350, 3.66'in dielektrik konstantiyle, 4.5'in dielektrik konstantiyle birlikte FR4'den daha yüksek frekans uygulamaları için daha uygun. Normal koşullarda, takılabilir aygıtlar için PCB katlarının sayısı 4'den 8 katına kadar uzaktadır. Sınıf inşaatı prensipi, eğer 8 katı PCB tahtası olursa, yeterince toprak, güç katları sağlayabilir ve sürücü katını sandviç edebilir. Bu şekilde, karşılaştırma etkisi koruyabilir ve elektromagnetik etkisi (EMI) önemli olarak azaltabilir. Devre tahtası dizaynı sahasında, dizayn plan ı genellikle enerji dağıtım katına büyük bir yer katını yerleştirmektir. Bu çok düşük bir parça etkisi oluşturabilir ve sistem gürültüsü de neredeyse sıfıra düşürülebilir. Bu radiyofrekans altı sistemi için özellikle önemli. Rogers materyali ile karşılaştırıldığında, FR4'nin yüksek dağıtım faktörü (Df), özellikle yüksek frekanslarda. Yüksek performansın FR4 laminatları için Df değeri 0,002'dir. Bu, normal FR4'den daha iyi bir büyüklük sırası. Ancak Rogers'ın takımı sadece 0,001 ya da az. FR4 materyaller yüksek frekans uygulamaları için kullanıldığında, giriş kaybında önemli farklılıklar olacak. İçeri kaybı, FR4, Rogers veya diğer materyaller kullandığında A noktasından B noktasından sinyal kaybının enerji kaybı olarak tanımlanıyor. Sorun yapımı Daha sert impedans kontrolü gerekiyor. Bu takılabilir aygıtlar için önemli bir faktor. Etkileyici eşleştirmesi temizleyecek sinyal transmisini üretebilir. Daha önce, izler taşıyan sinyal standart toleransi %10. Bu indikator bugün yüksek frekans ve yüksek hızlı devreler için yeterince iyi değil. Şimdiki gerekli ±7%, bazı durumlarda %5 ya da az. Bu parametre ve diğer değişkenler, özellikle ciddi impedans kontrolü ile bu takılabilir PCB tahtaların üretimini ciddiye etkileyecek ve bu yüzden üretilebilecek işletme sayısını sınırlayacak. Rogers UHF materyallerinden yapılmış laminatın dielektrik sürekli toleransi genelde ±2%'de tutuluyor ve bazı ürünler ±1% bile ulaşabilir. Farklı olarak, FR4 laminatının dielektrik sürekli toleransi %10 kadar yüksektir. Bu iki materyali karşılaştırın, Rogers'ın giriş kaybının özellikle düşük olduğunu bulabilir. Gelenekli FR4 malzemeleriyle karşılaştırıldı, Rogers takımının kaybı ve giriş kaybı yarısı aşağıdır. Çoğu durumda, maliyeti önemli. Ancak Rogers, kabul edilebilir fiyat noktasında relativ düşük kaybı yüksek frekans laminat performansını sağlayabilir. Reklamlı uygulamalar için Rogers epoxy tabanlı FR4 ile hibrid bir PCB yapabilir, bazı katlar Rogers materyalini kullanır ve diğer katlar FR4 kullanır. Rogers takımını seçtiğinde, frekans ilk düşünce. Frekans 500MHz'den fazla olduğunda, PCB tahta tasarımcıları Rogers materyallerini seçmeye çalışıyor, özellikle RF/mikrodalga devreleri için, çünkü bu materyaller yüksek izleri sıkı impedans kontrolü üzerinde yüksek performans sağlayabilir. FR4 materyaliyle karşılaştırıldı, Rogers materyali de düşük dielektrik kaybını sağlayabilir ve onun dielektrik constant geniş frekans menzilinde stabil. Ayrıca Rogers materyali yüksek frekans operasyonu tarafından gereken ideal düşük giriş kaybı performansını sağlayabilir. Rogers 4000 seri materyallerin sıcak genişleme (CTE) koefitörlüğü mükemmel boyutlu stabiliyete sahiptir. Bu, FR4 ile karşılaştığında, PCB tahtası soğuk, sıcak ve çok sıcak soldurum döngüsü sürdüğünde, devre tahtasının sıcaklık genişlemesi ve kontraksiyonu yüksek frekans ve yüksek sıcaklık döngüsü altında stabil bir sınırda tutabilir. Karıştırılmış çöplük durumunda, Rogers ve yüksek performans FR4'i birlikte karıştırmak ortak üretim süreci teknolojisini kullanmak kolay, bu yüzden yüksek üretim yiyeceğini elde etmek relatively kolay. Rogers takımı hazırlık sürecinde özel bir şey gerekmiyor. Normal FR4 çok güvenilir elektrik performansını ulaşamaz, fakat yüksek performanslı FR4 materyalleri, yüksek Tg gibi güvenilir özellikleri vardır, hala relativ düşük maliyetler ve geniş bir sürede uygulamalarda kullanılabilir. Basit ses tasarımından Complex mikrodalga uygulamalarına kadar.RF/Microwave tasarımı düşünceleri Portable technology ve Bluetooth takılabilir cihazlarda RF/mikrodalga uygulamaları için yolu uyguladı. Bugün frekans menzili daha da dinamik oluyor. Birkaç yıl önce, çok yüksek frekans (VHF) 2GHz～3GHz olarak tanımlanmıştı. Fakat şimdi 10GHz'den 25GHz'e kadar yüksek frekans uygulamalarını görebiliriz. Bu yüzden, yorulmuş PCB tahtaları için radyo frekans kısmı sürükleme sorunlarına daha fazla dikkati gerekiyor ve sinyaller ayrı ayrı ayrı ayrılmalı ve yüksek frekans sinyalleri oluşturan izler yerden uzak tutmalıdır. Diğer düşünceler de: Baypass filtrü, yeterli kapasiteleri, yerleştirme ve iletişim çizgisini ve dönüş çizgisini neredeyse eşit olarak tasarlamak. Baypass filtrü ses içeriğini ve parçalarını bastırabilir.