Mar gheall ar an méid agus an méid beag, níl beagnach aon chaighdeáin bhoird chiorcaid chlóite ann don mhargadh IoT inchothaithe atá ag fás. Sular tháinig na caighdeáin seo amach, b'éigean dúinn brath ar an taithí eolais agus déantúsaíochta a foghlaimíodh i bhforbairt ar leibhéal an bhoird agus machnamh a dhéanamh ar conas iad a chur i bhfeidhm ar dhúshláin uathúla atá ag teacht chun cinn. Tá trí réimse ann a dteastaíonn aird ar leith uainn. Is iad sin: ábhair dhromchla an bhoird chiorcaid, dearadh RF/micreathonn agus línte tarchuir RF.

Ábhar PCB

Go ginearálta is éard atá i “PCB” ná laminates, a fhéadfar a dhéanamh as eapocsa athneartaithe snáithín (FR4), ábhair polaimide nó Rogers nó ábhair laminate eile. Tugtar prepreg ar an ábhar inslithe idir na sraitheanna éagsúla.

Teastaíonn iontaofacht ard ó ghléasanna inchothaithe, mar sin nuair a bhíonn rogha ag dearthóirí PCB FR4 a úsáid (an t-ábhar déantúsaíochta PCB is éifeachtaí ó thaobh costais de) nó ábhair níos costasaí agus níos costasaí, beidh sé seo ina fhadhb.

Má tá ábhair ardluais, ardmhinicíochta ag teastáil ó iarratais PCB inchothaithe, b'fhéidir nach é FR4 an rogha is fearr. Is é an tairiseach tréleictreach (DK) de FR4 ná 4.5, is é an tairiseach tréleictreach den ábhar Sraith Rogers 4003 níos airde ná 3.55, agus is é an tairiseach tréleictreach den tsraith Brother Rogers 4350 3.66.

“Tagraíonn tairiseach tréleictreach laminate do chóimheas an toilleas nó an fhuinnimh idir péire seoltóirí in aice leis an laminate leis an toilleas nó an fuinneamh idir an péire seoltóirí i bhfolús.

Faoi ghnáthchúinsí, tá líon na sraitheanna PCB le haghaidh feistí inchothaithe idir 4 agus 8 sraith. Is é prionsabal na tógála ciseal, más PCB 8-ciseal é, gur chóir go mbeadh sé in ann go leor sraitheanna talún agus cumhachta a sholáthar agus an ciseal sreangaithe a cheapaire. Ar an mbealach seo, is féidir an éifeacht chasta i crosstalk a choinneáil chomh híseal agus is féidir agus is féidir cur isteach leictreamaighnéadach (EMI) a laghdú go suntasach.

I gcéim dearaidh leagan amach an bhoird chiorcaid, is iondúil go gcuireann an plean leagan amach ciseal mór talún in aice leis an gciseal dáilte cumhachta. Féadann sé seo a bheith ina éifeacht an -íseal, agus is féidir torann an chórais a laghdú go beagnach nialas. Tá sé seo thar a bheith tábhachtach don fhochóras minicíochta raidió.

I gcomparáid le hábhar Rogers, tá fachtóir diomailt níos airde (DF) ag FR4, go háirithe ag minicíocht ard. Maidir le feidhmíocht níos airde FR4 laminates, is é an luach DF ná 0.002, ar ord méide é níos fearr ná an gnáth -FR4. Mar sin féin, níl ach cairn Rogers ach 0.001 nó níos lú. Nuair a úsáidtear ábhar FR4 le haghaidh feidhmchlár ardmhinicíochta, beidh difríocht shuntasach i gcaillteanas a chur isteach. Sainmhínítear caillteanas isteach mar chaillteanas cumhachta an chomhartha ó phointe A go pointe B agus FR4, Rogers nó ábhair eile á n -úsáid.

Fadhbanna a chruthú

Éilíonn PCB inchothaithe rialú bacainní níos déine. Is fachtóir tábhachtach é seo do ghléasanna inchothaithe. Is féidir le meaitseáil bacainní tarchur comhartha níos glaine a tháirgeadh. Níos luaithe, ba é an lamháltas caighdeánach do rianta iompair comhartha ná ± 10%. Is léir nach bhfuil an táscaire seo maith go leor do chiorcaid ardmhinicíochta agus ardluais an lae inniu. Is é an ceanglas reatha ná ± 7%, agus i gcásanna áirithe fiú ± 5% nó níos lú. Beidh tionchar mór ag an bparaiméadar seo agus ag na hathróga eile ar mhonarú na PCBanna inchothaithe seo le rialú bacainní an -dian, rud a chuirfidh teorainn le líon na ngnólachtaí is féidir a mhonarú.

Is iondúil go gcoinnítear caoinfhulaingt tairiseach tréleictreach an laminate a dhéantar as ábhair UHF Rogers ag ± 2%, agus is féidir le roinnt táirgí ± 1%a bhaint amach fiú. I gcodarsnacht leis sin, tá an lamháltas leanúnach tréleictreach ar an laminate FR4 chomh hard le 10%. Dá bhrí sin, is féidir an dá ábhar seo a chur i gcomparáid go bhfuil caillteanas isteach Rogers an -íseal. I gcomparáid le hábhair thraidisiúnta FR4, tá an caillteanas tarchuir agus an caillteanas a chur isteach sa chairn Rogers leath níos ísle.

I bhformhór na gcásanna, is é an costas an ceann is tábhachtaí. Mar sin féin, is féidir le Rogers feidhmíocht laminate ardmhinicíochta ard-chaillteanais a sholáthar ag pointe praghais inghlactha. Maidir le feidhmchláir thráchtála, is féidir Rogers a dhéanamh i PCB hibrideach le FR4 bunaithe ar eapocsa, a úsáideann roinnt sraitheanna ábhar Rogers, agus úsáideann sraitheanna eile FR4.

Agus stac Rogers á roghnú agat, is é minicíocht an phríomh -bhreithniú. Nuair a sháraíonn an mhinicíocht 500MHz, bíonn claonadh ag dearthóirí PCB ábhair Rogers a roghnú, go háirithe i gcás ciorcaid RF/micreathonnach, mar is féidir leis na hábhair seo feidhmíocht níos airde a sholáthar nuair a bhíonn na rianta uachtaracha á rialú go docht ag bacainní.

I gcomparáid le hábhar FR4, is féidir le hábhar Rogers caillteanas tréleictreach níos ísle a sholáthar freisin, agus tá a tairiseach tréleictreach cobhsaí i raon minicíochta leathan. Ina theannta sin, is féidir le hábhar Rogers an fheidhmíocht chaillteanais íseal -ionsáite a sholáthar a éilítear le hoibriú ardmhinicíochta.

Tá cobhsaíocht den scoth ag an gcomhéifeacht um leathnú teirmeach (CTE) d'ábhair sraith Rogers 4000. Ciallaíonn sé seo, i gcomparáid le FR4, nuair a théann an PCB i mbun timthriallta sádrála fuar, te agus an -te, gur féidir leathnú teirmeach agus crapadh an bhoird chiorcaid a choinneáil ag teorainn chobhsaí faoi mhinicíocht níos airde agus timthriallta teochta níos airde.

I gcás cruachta measctha, tá sé éasca úsáid a bhaint as teicneolaíocht phróisis mhonaraithe choitinn chun Rogers agus FR4 ardfheidhmíochta a mheascadh le chéile, mar sin tá sé sách éasca toradh déantúsaíochta ard a bhaint amach. Ní theastaíonn próiseas speisialta trí ullmhúchán ó Stack Rogers.

Ní féidir le Coiteann FR4 feidhmíocht leictreach an-iontaofa a bhaint amach, ach tá tréithe iontaofachta maithe ag ábhair FR4 ardfheidhmíochta, mar shampla TG níos airde, costas réasúnta íseal fós, agus is féidir iad a úsáid i raon leathan feidhmeanna, ó dhearadh fuaime simplí go feidhmchláir chasta micreathonn.

Cúrsaí Dearaidh RF/MICREATHONNACH

Tá teicneolaíocht iniompartha agus Bluetooth tar éis an bealach a réiteach le haghaidh feidhmchlár RF/MICREATHONNACH i bhfeistí inchothaithe. Tá raon minicíochta an lae inniu ag éirí níos dinimiciúla. Cúpla bliain ó shin, sainmhíníodh minicíocht an -ard (VHF) mar 2GHz ~ 3GHz. Ach anois is féidir linn iarratais ar mhinicíocht ard-ard (UHF) a fheiceáil ó 10GHz go 25GHz.

Dá bhrí sin, i gcás an PCB inchothaithe, éilíonn an chuid RF níos mó airde ar na saincheisteanna sreangaithe, agus ba cheart na comharthaí a dheighilt ar leithligh, agus ba cheart na rianta a ghineann comharthaí ardmhinicíochta a choinneáil ar shiúl ón talamh. I measc na gcúinsí eile tá: scagaire seachbhóthar a sholáthar, toilleoirí díchúplála leordhóthanacha, bunú, agus an líne tarchuir agus an líne fillte a dhearadh le bheith beagnach comhionann.

Is féidir le scagaire seachbhóthar an éifeacht chasta a bhaineann le hábhar torainn agus crosstalk a chosc. Ní mór toilleoirí díchúplála a chur níos gaire do na bioráin fheiste a iompraíonn comharthaí cumhachta.

Éilíonn línte tarchuir ardluais agus ciorcaid chomharthaí go gcuirfear ciseal talún idir na comharthaí ciseal cumhachta chun an geansaí a ghintear trí chomharthaí torainn a mhúnlú. Ag luasanna comhartha níos airde, beidh mí -chomhoiriúnaithe bacainní beaga ina gcúis le tarchur agus glacadh comharthaí neamhchothromaithe, rud a fhágann go mbeidh saobhadh ann. Dá bhrí sin, ní mór aird ar leith a thabhairt ar an bhfadhb meaitseála bacainní a bhaineann leis an gcomhartha minicíochta raidió, toisc go bhfuil luas ard agus lamháltas speisialta ag an gcomhartha minicíochta raidió.

Éilíonn línte tarchuir RF bacainní rialaithe chun comharthaí RF a tharchur ó fhoshraith IC ar leith chuig an PCB. Is féidir na línte tarchuir seo a chur i bhfeidhm ar an gciseal seachtrach, ar an gciseal barr, agus ar an gciseal bun, nó is féidir iad a dhearadh sa chiseal lár.

Is iad na modhanna a úsáidtear le linn leagan amach dearaidh RF PCB ná líne microstrip, líne stiall snámh, tonnchrutha coplanar nó talamh. Is éard atá sa líne microstrip ná fad seasta miotail nó rianta agus an plána talún ar fad nó cuid den eitleán talún díreach faoi bhun é. Tá an bacainní sainiúla sa struchtúr líne microstrip ginearálta idir 50Ω agus 75Ω.

Is modh eile chun sreangaithe agus cosc ​​torainn é stialllíne snámh. Is éard atá sa líne seo ná sreangú leithead seasta ar an gciseal inmheánach agus eitleán mór talún os cionn agus faoi bhun an seoltóra ionaid. Déantar an plána talún a chlaochlú idir an plána cumhachta, ionas gur féidir leis éifeacht bhunúsach an -éifeachtach a sholáthar. Is é seo an modh is fearr le haghaidh sreangú comhartha PCB RF inchaite.

Is féidir le Coplanar Waveguide aonrú níos fearr a sholáthar in aice leis an gciorcad RF agus an ciorcad a chaithfear a chur níos dlúithe. Is éard atá sa mheán seo ná seoltóir lárnach agus plánaí talún ar an dá thaobh nó thíos. Is é an bealach is fearr chun comharthaí minicíochta raidió a tharchur ná línte stiall nó tonnchruthanna coplanar a chur ar fionraí. Is féidir leis an dá mhodh seo aonrú níos fearr a sholáthar idir na rianta comhartha agus RF.

Moltar an “fál” mar a thugtar air a úsáid ar an dá thaobh den waveguide coplanar. Is féidir leis an modh seo sraith talún a sholáthar ar gach plána talún miotail den seoltóir ionaid. Tá claíocha ar gach taobh ag an bpríomh -rian atá ag rith sa lár, rud a chuireann aicearra ar fáil don sruth fillte ar an talamh thíos. Is féidir leis an modh seo an leibhéal torainn a bhaineann le héifeacht ard an chomhartha RF a laghdú. Fanann an tairiseach tréleictreach de 4.5 mar an gcéanna le hábhar FR4 an prepreg, agus tá tairiseach tréleictreach an prepreg - ó mhicrostrip, stialllíne nó stríoca fritháirimh - thart ar 3.8 go 3.9.

I roinnt feistí a úsáideann eitleán talún, is féidir úsáid a bhaint as na dall chun feidhmíocht díchúplála an toilleora cumhachta a fheabhsú agus cosán shunt a sholáthar ón bhfeiste go talamh. Is féidir leis an gcosán shunt ar an talamh fad an VIA a ghiorrú. Féadann sé seo dhá chuspóir a bhaint amach: ní hamháin go gcruthaíonn tú shunt nó talamh, ach laghdaíonn tú fad tarchuir na bhfeistí le limistéir bheaga, rud atá ina fhachtóir deartha tábhachtach RF.