Per via di a piccula dimensione è dimensione, ùn ci sò quasi nisun nisambiu di pavimentu di circuitu à u crescente di iot in crescita. Nanzu questi standards sò ghjunti nantu à a cunniscenza è a fabricazione di a fabbricazione di u sviluppu à u Cunsigliu è pensanu à applicà à e sfide micca unificate Ci sò trè zoni chì necessitanu a nostra attenzione speciale. Sò: i materii di superficia di u cunsigliu di circuitu, RF / MicroWAve Design è Line di Trasmissione RF.
Materiale PCB
"PCB" in generale hè custituitu da laminati, chì si pò esse fatta di epoxia di fibre (fr4), poliimide o di polizia o altri materiali laminati. U materiale insulante trà i sfarenti strati sò chjamati preprere.
I dispositi portati necessitanu alta affidabilità, allora quandu i designers di PCB sò affruntati cù u materiale di fabricazione di PC4 (u più efficace è più efficace è più caru.
Sì l'applicazioni PCB di pettina sò necessanu materiale d'alta velocità, altu, fr4 pò esse micca a megliu scelta. A furstante diurettecte (dk) di Fr4 hè 4.5, a tettrica Canter di i più servizi più avanzatori 4003 Materiale di serie hè 3.55 e a dietrizziche custantemente da u fratellu Rogers 4350 hè 3.66.
"A constante dielciche di un lininatore si riferisce à u rapportu di a capacità trà un partu di cuncettori in a foglia di i cunventi in ueptiche, hè di fr. cù Нодiche SCOPRI di 4.5.
In circustanzi normali, u numeru di strati PCB per i dispositivi appoggiati varieghja da 4 à 8 strati. U principiu di A Bule Buy hè chì sì hè un PCB di 8-PYSER, da esse capace di furnisce abbastanza strati è strati di putere è sandwich u cablaggiu. In questu modu, l'effettu di ripple in crosstalk pò esse mantinutu à una interferenza minima è elettromagnetica (EMI) pò esse ridutta significativamente.
In u tappa di u disignu di u Pullice di Circuitu, u pianu di layout hè generalmente per mette una grande strata di terra vicinu à a strata di distribuzione di u putere. Questu pò furmà un effettu di ripple assai bassu, è u sonu di u sistema pò ancu esse ridutta à guasi zero. Questu hè soprattuttu impurtante per u subsistema di frequenza radio.
Comparatu cù materiale Rogers, Fr4 hà un fattore di dissipazione più altu (DF), in particulare à alta frequenza. Per u rendimentu superiore di fr4 Laminati, u valore DF hè di 0.002, chì hè un ordine di magnitudine megliu cà fr4 ordinaria fr4. Eppuru, pila di Rogers hè solu 0,001 o menu. Quandu u materiale Fr4 hè adupratu per e persone di frequenza alta, ci sarà una differenza significativa in a perdita d'inserzione. A perdita d'inserzione hè definita cum'è a perdita di u putere di u signale da u puntu à u puntu b quandu utilizate fr4, rogers o altri materiali.
creà prublemi
PCB purtatu precisa un cuntrollu di impedenza strettu. Questu hè un fattore impurtante per i dispositivi appassiunati. L'incontru di impedenza pò pruduce trasmissione di signale più pulita. Prima, a tolleranza standard per i tracce chì portanu i tracce di u signale. Questu indicatore hè ovviamente micca abbastanza bè per i circuiti d'oghje è di alta freccia. U requisitu attuale hè ± 7%, è in certi casi ancu ± 5% o menu. Stu paràvu è altre variabili fatte a fabricazione di fàmiglia pè questi pettine chjadri cù un cuntrollu impedimentu in particulare stretto, thoghji limiti u numeru di imprese chì pò micca realizà.
A tolleranza constante di aeletrica fatta di i materiali Uhf Uhf hè generalmente mantinutu à ± 2%, è alcuni prudutti ponu cullà ± 1%. In cuntrastu, a tolleranza constante diuretriche di u lampu di fr4 hè altu cum'è 10%. Dunque, paragunate sti dui materiali ponu esse trovu chì a perdita di inserzione di Rogers hè particularmente bassa. In paragunà cù materiali in fr4 tradiziunali, a perdita di trasmissione è a perdita di l'inserzione di i Rogers Stack sò a mità più bassa.
In a maiò parte di i casi, u costu hè u più impurtante. Tuttavia, Rogers ponu furnisce u rendimentu laminatu di laminate à alta frequenza à pocu frequente in un puntu di prezzu accettabile. Per l'applicazioni Commerciali, Rogers ponu chjappà in un Publy PCB cù Fr4 EPOXY basatu, Alcu qualchi listeri di u materiale, è altri di capa seranu FR4.
Quandu sceglite una pila di Rogers, frequenza hè a cunsiderazione primaria. Quandu a frequenza supera 500mhz, Discegnori PCB Tendenu à sceglie materiali di Rogers, in particulare per circuiti à RF / microSave quandu e tracce superior sò strettamente cuntacciate per impedimentu.
Comparatu cù u materiale FR4, Rogerser Materire pò ancu furnisce a perdita di ueptedrica più bassa, è a so a so divertenzi custanti sò stabili in una larga frecyday. Inoltre, u materiale di Rogers pò furnisce u performance ideale di perdita di perdita d'inserimentu necessariu da l'operazione alta frequenza.
U coefficiente di l'espansione termica (CTE) di i materiali di serie Rogers 4000 hà una stabilità di dimensione eccellente. Questu Significatu di cunfumbera cù Fr4, quandu u PCB in sottumessi, caldi è assai caldi, l'abscione terrificata pò esse mantinutava in un limitu stabile sottu à i ciculi di a temperatura più altu.
In u casu di stacking misti, hè faciule d'utilizà tecnulugia di processione cumuna, per mischjà Rogers è spettaculu d'alta-diventamenti fr4, però, hè relativamente faciule per ottene un altu statu di fabricazione altu. I pila di Rogers ùn anu micca bisognu di un prucessu speciale via di preparazione.
Costu cumunu ùn ponu micca rientenze elettrici assai affidabili, ma à u materiale Fr4 d'alta dimattibile anu una bona caratteristica di affidabili, cume in una larga gamma in applicazioni simpliche in applicalità in micsa media.
Rf / micruwave considerazioni di disignu
A tecnulugia portable è Bluetooth anu pavimentatu u caminu per l'applicazioni RF / MICROWAVE in dispositive A gamma di frequenza d'oghje hè diventendu più è più dinamicu. Uni pochi anni fà, assai frequenza (VHF) hè stata definita cum'è 2GHz ~ 3GHZ. Ma avà pudemu vede a frequenza ultra-alta (UHF) chì varianu da 10ghz à 25GHz.
Dunque, per u PCB purtatu, a parte RF aferma hà più attenzione à i prublemi cablaggio, è i segnali sò da esse separati, è i tracce chì generanu i segnali d'alta freccia deve esse mantenuta da u terra. Altre cunsiderazioni includenu: furnri un filtru di trascuratatori, indipindenti, terrelinendu, è pensanu a linea di trasmissione è a linea di ritornu per esse quasi uguali.
U filtru di bypass pò suppressione l'effettu di ripple di u cuntenutu di rumore è crosstalk. I capacoratori di u decoupling deve esse posti più vicinu à u pins di u dispusitivu chì portanu signali di energia.
E linee di trasmissione di alta veloce è i circuiti di u segnale necessanu una capa di u putere di u putere per liscia per liscia u jitter generatu da signali di noise. A velocità di segnu più altu, picculi mistimatichi impedenti pruvucà a trasmissione è a recepzione sbilanciata di signali, risultatu in distorsione. Dunque, l'attenzione particulare deve esse pagata à u prublema chì cortava impedimentu è u signale di frequenza radio, perchè u signale di frequenza radio hà una tolleranza speciale.
E linee di trasmissione RF necessita di impedenza cuntrullata per trasmette i segnali rf da un sustrato di l'ic specificu à u PCB. Questi linee di trasmissione pò esse implementati nantu à a capa esterna, capa superiore, è capa fottom, o pò esse pensatu in a capa mediu.
I metudi utilizati durante u layout di cuncepimentu PCB RF sò linee di microstrip, linea di striscia di gallegge, coplanar wavvolude o in terra. A linea di microstrip hè custituita da una lunghezza fissa di metallu o traccia è tuttu u pianu di terra o di a parte di u pianu di terra direttamente sottu. L'impedenza caratteristica in u General Microstrip Line Struttura di Struttura di i 50ω à 75ω.
A striscia di striscia flottante hè un altru metudu di u cablaggiu è di u confermioni di u rumore. Questa linea hè cumpostu di cablaggio fissi in a capa interiore è un pianu di terra grande sopra è sottu u cunduttore di u centru. L'aereu di terra hè sandwiched trà l'aereu di energia, per quessa, pò furnisce un effettu di terra assai efficace. Questu hè u metudu preferitu per u pcb rf rf segnale di signale.
L'onda di Coplanar pò furnisce megliu l'isulazione di u circuzione RF è u circuitu chì ci vole à esse rutatu più vicinu. Stu mediu hè custituitu da un cunduttore cintrali è piani di terra da ogni latu o quì sottu. U megliu modu per trasmette i segnali di frequenza di radiu hè di suspende e linee di striscia o di e laddi di coplanar. Questi dui metudi ponu furnisce una isolazione megliu trà i segnali è i tracce di rf.
Hè cunsigliatu di aduprà u chjamatu "Via Fence" nantu à e dui lati di u CopLanar WassGuidi. Stu metudu pò furnisce una fila di terreni vivi nantu à ogni pianu di terra metallica di u cunduttore di u centru. A traccia principale chì corre in u mezzu di fence à ogni latu, dunque furnisce una scurciata per u currente di ritornu in terra sottu. Stu metudu pò riduce u nivellu di rumore assuciatu cù l'effettu di ripple altu di u segnu RF. A telectrica custanti di 4.5 stanu u listessu cum'è u materiale Fr4 di l'Prefreg, mentre a Diecter Constant di U Preparu-Ultimante - hè di 3.9.
In certe dispusiti chì usanu una pianura in terra, lie ceci pò esse aduprate per migliurà u performance da u capacitore di u putere da u puntu di scossa da u strumentu. U caminu shunt à a terra pò scurcià a durata di u Via. Questu pò uttene dui scopi: ùn create micca solu una scuperta o in terra, ma ancu riduce a distanza di trasmissione cù i picculi spazii, chì hè un impurtante fattore di cuncepimentu.