Noho ny habe sy habe kely, dia saika tsy misy fenitry ny board circuit printy ho an'ny tsenan'ny IoT azo ampiasaina. Talohan'ny nivoahan'ireo fenitra ireo dia tsy maintsy niantehitra tamin'ny fahalalana sy traikefa momba ny famokarana nianarana tamin'ny fampivoarana ambaratonga ambony izahay ary nieritreritra ny fomba hampiharana azy ireo amin'ireo fanamby mipoitra tsy manam-paharoa. Misy sehatra telo mila fiheverana manokana. Izy ireo dia: fitaovana ambonin'ny board circuit, famolavolana RF/microwave ary tsipika fifindran'ny RF.

fitaovana PCB

Ny "PCB" amin'ny ankapobeny dia misy laminate, izay mety ho vita amin'ny epoxy vita amin'ny fibre (FR4), polyimide na Rogers na fitaovana hafa laminate. Ny fitaovana insulating eo anelanelan'ny sosona samihafa dia antsoina hoe prepreg.

Ny fitaovana azo ampiasaina dia mitaky fahamendrehana avo, ka rehefa miatrika safidy ny fampiasana FR4 (ilay fitaovana famokarana PCB faran'izay lafo indrindra) na fitaovana lafo kokoa sy lafo kokoa ny mpanamboatra PCB, dia ho lasa olana izany.

Raha mitaky fitaovana avo lenta sy avo lenta ny fampiharana PCB azo ampiasaina, dia mety tsy ny FR4 no safidy tsara indrindra. Ny dielectric constant (Dk) an'ny FR4 dia 4.5, ny dielectric constant an'ny fitaovana andiany Rogers 4003 mandroso kokoa dia 3.55, ary ny dielectric constant an'ny andiany rahalahy Rogers 4350 dia 3.66.

"Ny tsy miova dielectric an'ny laminate dia manondro ny tahan'ny capacitance na angovo eo anelanelan'ny conducteur roa eo akaikin'ny laminate amin'ny capacitance na angovo eo anelanelan'ny conducteur roa ao anaty vacuum. Amin'ny fatra avo dia tsara ny manana fatiantoka kely. Noho izany, ny Roger 4350 miaraka amin'ny dielectric constant of 3.66 dia mety kokoa amin'ny fampiharana matetika kokoa noho ny FR4 miaraka amin'ny dielectric constant of 4.5.

Amin'ny toe-javatra mahazatra, ny isan'ny sosona PCB ho an'ny fitaovana azo ampiasaina dia manomboka amin'ny 4 ka hatramin'ny 8 sosona. Ny fitsipiky ny fanorenana sosona dia ny hoe raha PCB 8 sosona, dia tokony ho afaka manome ampy tany sy ny hery sosona sy sandwich ny wiring sosona. Amin'izany fomba izany, ny fiantraikan'ny ripple amin'ny crosstalk dia azo tazonina ho faran'izay kely ary mety hihena be ny fitsabahana elektromagnetika (EMI).

Ao amin'ny sehatry ny famolavolana drafitrasa board, ny drafitra fandrindrana dia amin'ny ankapobeny dia mametraka sosona lehibe eo akaikin'ny sosona fizarana herinaratra. Mety hiteraka voka-dratsy be dia be izany, ary mety hihena ho aotra ihany koa ny tabataban'ny rafitra. Izany dia zava-dehibe indrindra ho an'ny subsystem onjam-peo.

Raha ampitahaina amin'ny akora Rogers, ny FR4 dia manana anton-javatra fanaparitahana avo kokoa (Df), indrindra amin'ny matetika avo. Ho an'ny laminate FR4 avo lenta kokoa, ny sandan'ny Df dia manodidina ny 0.002, izay filaharana lehibe kokoa noho ny FR4 mahazatra. Na izany aza, ny stack Rogers dia 0.001 na latsaka. Rehefa ampiasaina amin'ny fampiharana matetika ny fitaovana FR4 dia hisy fahasamihafana lehibe eo amin'ny fahaverezan'ny fampidirana. Ny fahaverezan'ny fampidirana dia voafaritra ho ny fahaverezan'ny herin'ny famantarana avy amin'ny teboka A mankany amin'ny teboka B rehefa mampiasa FR4, Rogers na fitaovana hafa.

mamorona olana

Ny PCB azo ampiasaina dia mitaky fanaraha-maso henjana kokoa. Izany dia zava-dehibe ho an'ny fitaovana azo ampiasaina. Ny fampifanarahana impedance dia afaka miteraka fifindran'ny famantarana madio kokoa. Talohan'izay, ny fandeferana mahazatra ho an'ny famantarana mitondra famantarana dia ± 10%. Ity famantarana ity dia mazava ho azy fa tsy dia tsara loatra ho an'ny fizaran-tany avo lenta sy haingam-pandeha. Ny fepetra takiana amin'izao fotoana izao dia ± 7%, ary amin'ny tranga sasany dia ± 5% na latsaka. Ity mari-pamantarana ity sy ireo karazany hafa dia hisy fiantraikany lehibe amin'ny fanamboarana ireo PCB azo ampiasaina miaraka amin'ny fifehezana impedance henjana indrindra, ka mametra ny isan'ny orinasa afaka manamboatra azy ireo.

Ny fandeferana tsy tapaka ny dielectric amin'ny laminate vita amin'ny fitaovana Rogers UHF dia matetika voatazona amin'ny ± 2%, ary ny vokatra sasany dia mety hahatratra ± 1%. Mifanohitra amin'izany, ny fandeferana tsy tapaka ny dielectric amin'ny laminate FR4 dia avo 10%. Noho izany, ampitahao Ireo fitaovana roa ireo dia hita fa ambany indrindra ny fahaverezan'ny fampidirana an'i Rogers. Raha ampitahaina amin'ny fitaovana FR4 nentim-paharazana, ny fahaverezan'ny fifindrana sy ny fatiantoka amin'ny fametrahana ny Rogers stack dia ambany ambany.

Amin'ny ankamaroan'ny toe-javatra, ny vidiny no zava-dehibe indrindra. Na izany aza, i Rogers dia afaka manome fampisehoana laminate avo lenta avo lenta amin'ny vidiny azo ekena. Ho an'ny fampiharana ara-barotra, Rogers dia azo atao ho PCB hybrid miaraka amin'ny FR4 mifototra amin'ny epoxy, ny sosona sasany dia mampiasa fitaovana Rogers, ary ny sosona hafa dia mampiasa FR4.

Rehefa misafidy stack Rogers, ny matetika no fiheverana voalohany. Rehefa mihoatra ny 500MHz ny fatran'ny PCB, dia mirona hifidy fitaovana Rogers ny mpamorona PCB, indrindra ho an'ny faritra RF/microwave, satria ireo fitaovana ireo dia afaka manome fampisehoana ambony kokoa rehefa voafehin'ny impedance ny dian ambony.

Raha ampitahaina amin'ny fitaovana FR4, ny fitaovana Rogers dia afaka manome fatiantoka dielectric ambany kokoa, ary ny tsy miovaova dielectric dia miorina amin'ny elanelana midadasika. Ankoatr'izay, ny fitaovana Rogers dia afaka manome ny fahombiazan'ny fatiantoka ambany ambany ilaina amin'ny fandidiana matetika.

Ny coefficient ny fanitarana mafana (CTE) an'ny fitaovana andiany Rogers 4000 dia manana fahamarinan-toerana tsara indrindra. Midika izany fa raha oharina amin'ny FR4, rehefa ny PCB mandalo mangatsiaka, mafana sy mafana be reflow soldering tsingerin'ny, ny mafana fanitarana sy ny contraction ny fizaran-tany dia azo tazonina amin'ny fetra tsy miovaova eo ambany matetika kokoa sy ny mari-pana ambony tsingerin'ny.

Amin'ny tranga mifangaro mifangaro, dia mora ny mampiasa teknolojia fizotry ny famokarana mahazatra mba hampifangaroana an'i Rogers sy ny FR4 avo lenta, noho izany dia mora ny manatratra vokatra avo lenta. Ny stack Rogers dia tsy mitaky manokana amin'ny alàlan'ny dingana fanomanana.

Ny FR4 mahazatra dia tsy afaka mahatratra ny fahombiazan'ny herinaratra azo antoka, fa ny fitaovana FR4 avo lenta dia manana toetra azo itokisana tsara, toy ny Tg avo kokoa, mbola ambany ny vidiny, ary azo ampiasaina amin'ny fampiharana maro isan-karazany, manomboka amin'ny famolavolana audio tsotra mankany amin'ny rindranasa microwave. .

RF/Microwave hevitra famolavolana

Ny teknolojia portable sy Bluetooth dia nanamboatra ny lalana ho an'ny fampiharana RF/microwave amin'ny fitaovana azo ampiasaina. Mihamitombo hatrany ny isan'ny matetika ankehitriny. Taona vitsy lasa izay, ny matetika avo be (VHF) dia nofaritana ho 2GHz ~ 3GHz. Fa ankehitriny isika dia afaka mahita fampiharana ultra-high frequency (UHF) manomboka amin'ny 10GHz ka hatramin'ny 25GHz.

Noho izany, ho an'ny PCB azo ampiasaina, ny ampahany RF dia mitaky fitandremana bebe kokoa amin'ny olana momba ny tariby, ary ny famantarana dia tokony hosarahina misaraka, ary ny dian izay miteraka famantarana avo lenta dia tokony hajanona amin'ny tany. Ny fiheverana hafa dia ahitana: manome sivana bypass, capacitors decoupling sahaza, fanodinkodinana, ary famolavolana ny tsipika fampitana sy ny fiverenana ho saika mitovy.

Ny sivana bypass dia afaka manafoana ny fiantraikan'ny tabataba sy ny crosstalk. Ny capacitors decoupling dia mila apetraka akaiky kokoa ny tsimatra fitaovana mitondra famantarana herinaratra.

Ny tsipika fifindran'ny hafainganam-pandeha avo sy ny faritra famantarana dia mitaky sosona ambanin'ny tany hapetraka eo anelanelan'ny mari-pamantarana sosona herinaratra mba hanamaivanana ny jitter ateraky ny tabataba. Amin'ny hafainganam-pandehan'ny famantarana avo kokoa, ny tsy fitovian'ny impedance kely dia hiteraka fifindran'ny tsy fifandanjana sy fandraisana famantarana, ka miteraka fikorontanana. Noho izany, ny fiheverana manokana dia tsy maintsy omena ny olana mifandraika amin'ny impedance mifandraika amin'ny mari-pamantarana onjam-peo, satria ny mari-pamantarana onjam-peo dia manana haingam-pandeha sy fandeferana manokana.

Ny tsipika fifindran'ny RF dia mitaky impedance voafehy mba handefasana famantarana RF avy amin'ny substrate IC manokana mankany amin'ny PCB. Ireo tsipika fampitana ireo dia azo ampiharina amin'ny sosona ivelany, sosona ambony, ary sosona ambany, na azo atao amin'ny sosona afovoany.

Ny fomba ampiasaina mandritra ny famolavolana PCB RF dia ny tsipika microstrip, tsipika mitsinkafona, coplanar waveguide na grounding. Ny tsipika microstrip dia ahitana metaly na trace raikitra ary ny planin'ny tany iray manontolo na ny ampahany amin'ny fiaramanidina ambanin'ny tany. Ny toetra impedance amin'ny ankapobeny microstrip rafitra tsipika manomboka amin'ny 50Ω ny 75Ω.

Ny stripline mitsingevana dia fomba iray hafa amin'ny famerana ny tariby sy ny tabataba. Ity tsipika ity dia misy tariby mirefy raikitra eo amin'ny sosona anatiny ary fiaramanidina lehibe eo ambonin'ny ambany sy ambany ny conducteur afovoany. Ny fiaramanidina an-tanety dia mipetaka eo anelanelan'ny fiaramanidina herinaratra, noho izany dia afaka manome vokatra tena mahomby amin'ny tany. Ity no fomba tsara indrindra ho an'ny tariby famantarana PCB RF azo ampiasaina.

Ny coplanar waveguide dia afaka manome fitokana-monina tsara kokoa eo akaikin'ny RF circuit sy ny circuit izay tokony halefa akaiky kokoa. Ity fitaovana ity dia misy conducteur afovoany sy fiaramanidina amin'ny lafiny roa na ambany. Ny fomba tsara indrindra handefasana mari-pandrefesana onjam-peo dia ny fampiatoana ny tsipika mipetaka na ny coplanar waveguides. Ireo fomba roa ireo dia afaka manome fitokanana tsara kokoa eo amin'ny famantarana sy ny RF.

Amporisihina ny hampiasa ilay antsoina hoe "via fefy" amin'ny lafiny roa amin'ny coplanar waveguide. Ity fomba ity dia afaka manome andalana vias tany amin'ny fiaramanidina metaly tsirairay amin'ny conducteur afovoany. Misy fefy eo amin'ny lafiny tsirairay ny dian-tongotra eo afovoany, ka manome lalana hitsin-dàlana hiverenana amin'ny tany ambany. Ity fomba ity dia afaka mampihena ny haavon'ny tabataba mifandray amin'ny vokatry ny ripple avo amin'ny famantarana RF. Ny dielectric constant an'ny 4.5 dia mijanona ho toy ny fitaovana FR4 an'ny prepreg, raha ny dielectric constant an'ny prepreg-avy amin'ny microstrip, stripline na offset stripline-dia eo amin'ny 3.8 hatramin'ny 3.9.

Amin'ny fitaovana sasany izay mampiasa fiaramanidina an-tanety, dia azo ampiasaina ny vias jamba mba hanatsarana ny fampandehanana ny fampandehanana ny kapasitera herinaratra ary hanome lalana shunt avy amin'ny fitaovana mankany amin'ny tany. Ny lalan'ny shunt mankany amin'ny tany dia afaka manafoana ny halavan'ny via. Afaka mahatratra tanjona roa izany: tsy vitan'ny hoe mamorona shunt na tany ianao, fa mampihena ny halaviran'ny fitaovana misy faritra kely, izay singa manan-danja amin'ny famolavolana RF.