Mēs visi zinām, ka PCB plates izgatavošana nozīmē, ka izstrādātā shēma jāpārvērš par īstu PCB plati. Lūdzu, nenovērtējiet šo procesu par zemu. Ir daudzas lietas, kas principā ir realizējamas, bet grūti sasniedzamas projektā, vai arī citas var sasniegt lietas, kuras daži cilvēki nevar sasniegt.

Divas galvenās grūtības mikroelektronikas jomā ir augstfrekvences signālu un vāju signālu apstrāde. Šajā ziņā PCB ražošanas līmenis ir īpaši svarīgs. Tāda paša principa dizains, tās pašas sastāvdaļas, dažādi cilvēki ražo PCB, būs dažādi rezultāti, kā tad izveidot labu PCB plāksni?

1. Skaidri nosakiet savus dizaina mērķus

Pēc projektēšanas uzdevuma saņemšanas vispirms ir jāprecizē tā projektēšanas mērķi, kas ir parasta PCB plate, augstfrekvences PCB plate, maza signālu apstrādes PCB plate vai gan augstfrekvences, gan maza signālu apstrādes PCB plate. Ja tā ir parasta PCB plāksne, ja izkārtojums ir saprātīgs un veikls, mehāniskais izmērs ir precīzs, piemēram, vidējas slodzes līnija un gara līnija, apstrādei ir jāizmanto noteikti līdzekļi, jāsamazina slodze, gara līnija stiprināt piedziņu, galvenais mērķis ir novērst garās līnijas pārdomas. Ja uz paneļa ir vairāk nekā 40 MHz signāla līnijas, šīm signāla līnijām ir jāpievērš īpaša uzmanība, piemēram, līniju savstarpēja saruna un citi jautājumi. Ja frekvence ir augstāka, elektroinstalācijas garums būs stingrāks. Saskaņā ar sadalīto parametru tīkla teoriju ātrgaitas ķēdes un tās vadu mijiedarbība ir izšķirošais faktors, ko nevar ignorēt sistēmas projektēšanā. Palielinoties vārtu pārraides ātrumam, attiecīgi palielināsies pretestība signāla līnijā, un šķērsruna starp blakus esošajām signāla līnijām palielināsies tieši proporcionāli. Parasti ātrgaitas ķēžu enerģijas patēriņš un siltuma izkliede ir arī liela, tāpēc ātrgaitas PCB ir jāpievērš pietiekama uzmanība.

Ja uz plates ir vājš signāls par milivoltu līmeni vai pat mikrovoltu līmeni, šīm signāla līnijām ir nepieciešama īpaša piesardzība. Mazie signāli ir pārāk vāji un ļoti jutīgi pret citu spēcīgu signālu radītiem traucējumiem. Bieži vien ir nepieciešami ekranēšanas pasākumi, pretējā gadījumā signāla un trokšņa attiecība tiks ievērojami samazināta. Lai noderīgos signālus apslāpētu troksnis un tos nevarētu efektīvi iegūt.

Plātnes nodošana ekspluatācijā jāņem vērā arī projektēšanas fāzē, nevar ignorēt testa punkta fizisko atrašanās vietu, testa punkta izolāciju un citus faktorus, jo dažus mazus signālus un augstas frekvences signālus nevar tieši pievienot zonde mērīšanai.

Turklāt jāņem vērā daži citi būtiski faktori, piemēram, plātnes slāņu skaits, izmantoto komponentu iepakojuma forma, plātnes mehāniskā izturība utt. Pirms PCB plātnes izgatavošanas jāizstrādā konstrukcija mērķis prātā.

2. Zināt izmantoto komponentu funkciju izkārtojumu un elektroinstalācijas prasības

Kā zināms, dažiem īpašiem komponentiem ir īpašas prasības izkārtojumam un vadiem, piemēram, LOTI un analogā signāla pastiprinātājam, ko izmanto APH. Analogā signāla pastiprinātājam ir nepieciešama stabila barošana un neliels pulsācijas signāls. Analogā mazā signāla daļai jābūt pēc iespējas tālāk no barošanas ierīces. OTI plates mazā signāla pastiprināšanas daļa ir arī īpaši aprīkota ar vairogu, lai pasargātu no klaiņojošiem elektromagnētiskajiem traucējumiem. NTOI platē izmantotajā GLINK mikroshēmā tiek izmantots ECL process, enerģijas patēriņš ir liels un karstums ir smags. Izkārtojumā jāņem vērā siltuma izkliedes problēma. Ja tiek izmantota dabiskā siltuma izkliede, GLINK mikroshēma ir jānovieto vietā, kur gaisa cirkulācija ir vienmērīga, un izdalītais siltums nevar būtiski ietekmēt citas mikroshēmas. Ja dēlis ir aprīkots ar signāltauru vai citām lieljaudas ierīcēm, var radīt nopietnus barošanas avota piesārņojumus, arī šim punktam jāpievērš pietiekama uzmanība.

3. Komponentu izkārtojuma apsvērumi

Viens no pirmajiem faktoriem, kas jāņem vērā komponentu izkārtojumā, ir elektriskā veiktspēja. Salieciet komponentus ar ciešu savienojumu, cik vien iespējams. Īpaši dažām ātrgaitas līnijām izkārtojumam jābūt pēc iespējas īsākam, un strāvas signāls un mazās signāla ierīces ir jāatdala. Ņemot vērā ķēdes veiktspēju, komponentiem jābūt glīti novietotiem, skaistiem un viegli pārbaudāmiem. Nopietni jāapsver arī dēļa mehāniskais izmērs un kontaktligzdas atrašanās vieta.

Zemes un starpsavienojuma pārraides aizkaves laiks ātrgaitas sistēmā arī ir pirmais faktors, kas jāņem vērā sistēmas projektēšanā. Signāla līnijas pārraides laikam ir liela ietekme uz kopējo sistēmas ātrumu, īpaši ātrgaitas ECL ķēdei. Lai gan pašam integrālās shēmas blokam ir liels ātrums, sistēmas ātrumu var ievērojami samazināt, jo palielinās aizkaves laiks, ko rada kopējais starpsavienojums apakšējā plāksnē (apmēram 2n aizkave uz 30 cm līnijas garumu). Tāpat kā maiņu reģistru, arī sinhronizācijas skaitītāju šāda veida sinhronizācijas darba daļu vislabāk novietot uz vienas un tās pašas spraudņa plates, jo pulksteņa signāla pārraides aizkaves laiks uz dažādām spraudņu platēm nav vienāds, un tas var likt maiņu reģistram izveidot galvenā kļūda, ja nevar novietot uz tāfeles, sinhronizācijā ir galvenā vieta, no kopējā pulksteņa avota līdz spraudņa platei pulksteņa līnijas garumam jābūt vienādam

4. Elektroinstalācijas apsvērumi

Pabeidzot OTNI un star fiber tīkla projektēšanu, nākotnē tiks izstrādāts vairāk 100MHz + plates ar ātrgaitas signāla līnijām.