Fanwegen de lytse grutte en grutte binne d'r hast gjin besteande printe Circuit Bestaurant-noarmen foar de groeiende wearbere iotmerk. Foardat dizze noarmen útkamen, moasten wy fertrouwe op 'e kennis en fabrikaazjeûnderfining leard yn ûntwikkeling fan bestjoernivo en tinke oer hoe't se oan tapassing binne op unike opkommende útdagings. D'r binne trije gebieten dy't ús spesjale oandacht nedich binne. Se binne: Circuit Board oerflak materialen, RF / magnetronûntwerp en RF Transmissyllinen.
PCB-materiaal
"PCB" bestiet algemien út laminates, dy't kin wurde makke fan glêstried-fersterke Epoxy (Fr4), polyimide as rogersmaterialen as oare laminaatmateriaal. It isolearjende materiaal tusken de ferskate lagen hjit in prepreg.
Draach apparaten fereaskje hege betrouberens, dus as PCB-ûntwerpers wurde konfrontearre mei de kar foar it brûken fan FR4 (it meast foarkommen fan PCB-produksjemateriaal) of mear avansearre en djoerder materialen wurde, sil dit in probleem wurde.
As dragable PCB-applikaasjes hege snelheid nedich binne, heechfrekwinsjemateriaal, kin fr4 net de bêste kar wêze. De dielenektryske konstante (DK) fan Fr4 is 4.5, de dielenektryske konstante fan it mear avansearre rogers 4003-searje materiaal is 3,55, en de dielektryske konstante fan 'e broer serie Rogers 4350 is 3.66.
"De dielenektryske konstante fan in laminaat ferwiist nei de ferhâlding fan 'e kapasiteit tusken in pear bedriuwen yn fakuële of enerzjy fan in dielen yn' e mekst. By it pausen.
Under normale omstannichheden, it oantal PCB-lagen foar dragable apparaten farieart fan 4 oant 8 lagen. It prinsipe fan 'e laachskonstruksje is dat as it is in PCB fan 8 laach, it soe genôch grûn en macht lagen moatte leverje en de wiringlaach. Op dizze manier kin it rimpeleffekt yn krúsferpyk yn 'e minimale en elektromagnetyske ynterferinsje bewarre wurde (EMI) kin signifikant fermindere wurde.
Yn it yndieling fan yndieling fan Circuit Board is it yndielingsplan yn 't algemien om in grut grûnlaach ticht te pleatsen oan' e stroomferdieldrein. Dit kin in heul leech rimpeleffekt foarmje, en it systeem lûd kin ek wurde fermindere ta hast nul. Dit is foaral wichtich foar it subsysteem fan Radio Frekwinsje.
Yn ferliking mei Rogers Materiaal hat Fr4 in hegere dissipaasjefaktor (DF), foaral by hege frekwinsje. Foar hegere prestaasjes Fr4 laminates is de DF-wearde sawat 0,002, dat is in folchoarder fan grutte better dan gewoane fr4. Lykwols, Rogers-stapel is lykwols mar 0,001 of minder. Doe't FR4-materiaal wurdt brûkt foar applikaasjes foar hege frekwinsje, sil d'r in signifikant ferskil wêze yn ynsetferlies. Ynspanningferlies wurdt definieare as it stroomferlies fan it sinjaal fan punt A oant punt B by it brûken fan FR4, rogers of oare materialen.
Problemen oanmeitsje
Dearbere PCB fereasket strikte-ympuls-kontrôle. Dit is in wichtige faktor foar wearbere apparaten. Impedance matching kin produsearje skjinner sin oerdracht. Earder, de standert tolerânsje foar sinjaaldraaiende spoaren wie ± 10%. Dizze yndikator is blykber net goed genôch foar it hege-frekwinsje fan hjoed en hege snelheid. De hjoeddeistige eask is ± 7%, en yn guon gefallen sels ± 5% of minder. Dizze parameter en oare fariabelen beynfloedzje de fabrikaazje fan dizze wearwurdiger fan dizze wearfolle pcbannen mei benammen strikte ûnderdemens kontrôle, wêrmei it oantal bedriuwen beheine.
De dielenektryske konstante tolerânsje fan 'e laminaal makke fan Rogers UHF-materialen wurdt algemien ûnderhâlden om ± 2%, en guon produkten kinne sels ± 1% berikke. Yn tsjinstelling is de Dielectric konstante tolerânsje fan 'e Fr4 Laminaat sa heech as 10%. Fergelykje dêrom dizze twa materialen kinne fûn wurde fûn dat Rogers 'Insears-ferlies foaral leech is. Yn ferliking mei tradisjonele FR4-materialen, it oerdrachtferlies en ynsetferlies fan 'e Rogers Stack binne heal leger.
Yn 'e measte gefallen is kosten it wichtichste. Rogers kinne lykwols relatyf leechferlies leverje mei laminaat fan hege frekwinsje op prestaasjes op in akseptabel priispunt. Foar kommersjele applikaasjes kinne rogers makke wurde yn in hybride PCB mei Epoxy-basearre FR4, guon lagen wêrfan rogers materiaal brûke, en oare lagen brûke fr4.
By it kiezen fan in rogers stapel, frekwinsje is frekwinsje de primêre konsideraasje. As de frekwinsje mear is as 500mHz, PCB-ûntwerpers kieze om Rogers materialen te kiezen, foaral foar RF / Magrogeare Circuits, om't dizze materialen hegere prestaasjes kinne leverje as de boppeste spoar strikt wurdt kontroleare troch ûnderheind.
Yn fergeliking mei FR4 Materiaal, kin Rogers-materiaal ek legere dielenferlies leverje, en syn dielektryske konstante is stabyl yn in breed frekwinsjeberik. Derneist kinne Rogers materiaal de prestaasjes fan 'e geboaden fan lege ynleverje ferlieze fereaske troch operaasje fan hege frekwinsje.
De koëffisjint fan thermyske útwreiding (CTE) fan Rogers 4000-searje materialen hat poerbêste dimensjoneel stabiliteit. Dit betsjut dat dat fergelike mei FR4, doe't de PCB-stipet, hjit en heul reflow hjit en heul refhypet en krimp fan it cirmenta fan it circuit-bestjoer ûnder in stabile limyt ûnder heger frekwinsje en hegere temperatuer-syklusen ûnderhâlden.
Yn it gefal fan mingde stapeljen is it maklik om mienskiplike produksjeprosesdechnology te brûken om rogers en fr4 mei hege prestaasjes te mingjen, dus it is relatyf maklik te berikken hege fabrikaazje. De ROGERS STACHE FERGESE NET EIN SPESIALE VIA FERGESE PROSESS.
Common fr4 kin net heul betroubere optreding berikke, mar hege prestaasjes fan FR4-materialen hawwe, lykas hegere TG, noch altyd relatyf fan applikaasjes, út ienfâldich audio-ûntwerp oan komplekse magnetapplikaasjes.
RF / Magnetsje Untwerp
Draachbere technology en Bluetooth hawwe it paad ferhurde foar RF / magnetronapplikaasjes yn dragable apparaten. It frekwinsje fan hjoed wurdt mear en mear dynamysk wurden. In pear jier lyn waard heul hege frekwinsje (VHF) definieare as 2GHZ ~ 3GHZ. Mar no kinne wy ultra-hege frekwinsje (UHF)-applikaasjes sjen, fariearjend fan 10GHz nei 25ghz.
Dêrom freget it rf-PCB, fereasket it RF-diel mear omtinken oan 'e wiringproblemen, en de sinjalen moatte apart wurde skieden, en de spoaren dy't hege frekwinsje-sinjalen generearje moatte fan' e grûn wurde hâlden. Oare oerwegingen omfetsje: in bypass filter leverje, adekwate ûntspanningskapakkers, grûn, en ûntwerpe de oerdrachtline en weromreis om hast gelyk te wêzen.
Bypass-filter kin it rimpeleffekt ûnderdrukke fan lûd ynhâld en crosstalk. Depoupling Capacitors moatte tichterby it apparaatpinnen pinnen wurde pleatst.
De transmakken fan hege snelheid en sinjaal fereaskje in grûnlaach om te pleatsen tusken de signalen fan 'e krêftlaach om de Jitter te glêden troch lûdsignalen. By hegere sinjaal snelheden sille lytse impedance-mismatches unbalansearre oerdracht feroarsaakje, wêrtroch't signalen feroaret, wat resulteart yn fersteuring. Dêrom moat spesjaal omtinken wurde betelle wurde oan it matching-probleem relatearre oan it Signal fan Radio, om't it Radio frekwinsje in hege snelheid hat en in spesjale tolerânsje hat.
RF Transmissylen fereaskje kontroleare impedânsje om RF-sinjalen út te stjoeren út in spesifike IC-substraat nei de PCB. Dizze transmissylen kinne wurde ymplementearre op 'e bûtenlagen, boppeste laach, en ûnderste laach, of kin wurde ûntworpen yn' e middelste laach.
De metoaden brûkt tidens PCB RF-ûntwerp-yndieling binne mikrostripline, driuwende stripline, coplanar waveguide as grûn. De mikrostripline bestiet út in fêste lingte fan metaal of spoaren en it heule grûnfleantúch as in diel fan it grûnplane direkt ûnder it. De karakteristike ympuls yn 'e algemiene mikrostripline-struktuer farieart fan 50Ω oant 75ω.
Driuwende stripline is in oare metoade foar wiring en lûdsûnderdrukking. Dizze line bestiet út fêste breedte fan fêste breedte op 'e binnenlagen en in grut grûnfleantúch boppe en ûnder it sintrumdieddigens. It grûnfleantúch is sandwiched tusken it power-fleantúch, sadat it in heul effektyf grûn effekt kin leverje. Dit is de foarkar metoade foar dragable PCB RF-sinjaal-draad.
Coplanar Waveguide kin bettere isolemint leverje by it RF-circuit en it sirkwy dy't tichterby wurdt trochstjoerd wurde. Dit medium bestiet út in sintrale konduktor en grûnplannen oan wjerskanten as hjirûnder. De bêste manier om radio frekwinsje-sinjalen oer te stjoeren is om striplinen as Coplanar-wachgeguides te stopjen. Dizze twa metoaden kinne bettere isolaasje leverje tusken it sinjaal- en rf spoaren.
It is oan te rieden om de saneamde "fia hek" oan beide kanten te brûken oan beide kanten fan 'e Coplanar WaveGuide. Dizze metoade kin in rige grûnfergriemen leverje op elk metaal grûnplane fan it sintrumbestân. De wichtichste trace dy't yn 'e midden draait hat hat hekken oan elke kant, sa leverje jo in fluchtoets foar it weromkommen fan' e weromreis nei de grûn. Dizze metoade kin it noise nivo ferminderje ferbûn mei it hege rimpeleffekt fan it RF-sinjaal. De dielenektryske konstante fan 4,5 bliuwt itselde as it FR4-materiaal fan 'e prepreg, wylst de dielrecrante konstant fan' e prepline of offset-stripline - sawat 3,9 is.
Yn guon apparaten dy't in grûnfleantúch brûke, kin bline vias brûkt wurde om de ûntslachlike prestaasjes te ferbetterjen en in shuntpaad te leverjen fan it apparaat oan 'e grûn. It shuntpaad nei de grûn kin de lingte fan 'e fia fia' e foarmje. Dit kin twa doelen berikke: jo meitsje net allinich in shunt of grûn, mar ferminderje ek de oerdrachtôfstân fan apparaten mei lytse gebieten, dy't in wichtige Untwerpfaktor is.