שלמות כוח (PI)

אינטגרליות כוח, המכונה PI, היא לאשר אם המתח והזרם של מקור הכוח והיעד עומדים בדרישות. שלמות הכוח נותרה אחד האתגרים הגדולים ביותר בעיצוב PCB במהירות גבוהה.

רמת שלמות הכוח כוללת רמת שבב, רמת אריזת שבבים, רמת לוח המעגל ורמת המערכת. ביניהם, שלמות הכוח ברמת לוח המעגל צריכה לעמוד בשלוש הדרישות הבאות:

1. הפוך את אדווה המתח בסיכת השבב הקטנה יותר מהמפרט (לדוגמה, השגיאה בין מתח ל- 1V פחותה מ- +/ -50mV);

2. ריבאונד קרקע בקרה (הידוע גם בשם רעש מיתוג סינכרוני SSN ופלט מיתוג סינכרוני SSO);

3, צמצם הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI) ושמור על תאימות אלקטרומגנטית (EMC): רשת חלוקת חשמל (PDN) היא המוליך הגדול ביותר בלוח המעגל, כך שהיא גם האנטנה הקלה ביותר להעביר ולקבל רעש.

בעיית שלמות כוח

בעיית היושרה של אספקת החשמל נגרמת בעיקר כתוצאה מתכנון בלתי סביר של קבלים ניתוק, ההשפעה הרצינית של המעגל, הפילוח הגרוע של אספקת חשמל מרובה/מטוס קרקע, התכנון הבלתי סביר של היווצרות והזרם הלא אחיד. באמצעות הדמיית שלמות כוח נמצאו בעיות אלה ואז נפתרו בעיות שלמות הכוח בשיטות הבאות:

(1) על ידי התאמת רוחב קו למינציה של PCB ועובי השכבה הדיאלקטרית כדי לעמוד בדרישות של עכבה אופיינית, התאמת מבנה למינציה כדי לעמוד בעקרון של נתיב הזרימה הקצר של קו האות, תוך התאמת פילוח אספקת החשמל/מישור הקרקע, הימנעות מהתופעה של פילוח אורך קו האות החשוב;

(2) ניתוח עכבת כוח נערך עבור אספקת החשמל ששימשו ב- PCB, והקבל נוספה כדי לשלוט על אספקת החשמל שמתחת לעכבת היעד;

(3) בחלק עם צפיפות זרם גבוהה, התאם את מיקום המכשיר כדי לגרום לזרם לעבור דרך נתיב רחב יותר.

ניתוח שלמות כוח

בניתוח שלמות כוח, סוגי הסימולציה העיקריים כוללים ניתוח ירידת מתח DC, ניתוח ניתוח וניתוח רעש. ניתוח טיפת מתח DC כולל ניתוח של חיווט מורכב וצורות מטוס ב- PCB וניתן להשתמש בהן כדי לקבוע כמה מתח יאבד בגלל ההתנגדות של הנחושת.

מציג גרפי צפיפות וטמפרטורה של זרם של "כתמים חמים" בסימולציה משותפת PI/ תרמית

ניתוח ניתוח ניתוח בדרך כלל מניע שינויים בערך, סוג ומספר הקבלים המשמשים ב- PDN. לכן יש צורך לכלול השראות טפיליות והתנגדות של מודל הקבל.

סוג ניתוח הרעש עשוי להשתנות. הם יכולים לכלול רעש מסיכות כוח IC שמתפשטות סביב לוח המעגל וניתן לשלוט בהן על ידי ניתוק קבלים. באמצעות ניתוח רעש ניתן לחקור כיצד הרעש משולב מחור אחד למשנהו, וניתן לנתח את רעש המיתוג הסינכרוני.