PCB sebagai pembawa komponen elektronika dan jembatan sambungan listrik telah berkembang menjadi berbagai jenis sesuai dengan kebutuhan aplikasi yang berbeda, di antaranyapcb-berkecepatan tinggi memiliki perbedaan yang signifikan dengan pcb pada umumnyadalam banyak aspek. Pemahaman mendalam tentang perbedaan-perbedaan ini sangat penting bagi para insinyur elektronik untuk membuat pilihan yang tepat mengenai jenis PCB, mengoptimalkan desain sirkuit, dan memastikan kinerja produk elektronik.
Karakteristik transmisi sinyal
Transmisi sinyal PCB umum
Umumnya, papan sirkuit cetak terutama digunakan dalam skenario di mana kecepatan transmisi sinyal relatif rendah, seperti sirkuit kontrol pencahayaan biasa, sirkuit mainan sederhana, dll. Di sirkuit ini, frekuensi sinyal rendah, kecepatan transmisi sinyal lambat, dan penundaan serta distorsi sinyal selama transmisi memiliki dampak yang relatif kecil terhadap kinerja rangkaian secara keseluruhan.
Transmisi sinyal PCB berkecepatan tinggi
Papan sirkuit cetak berkecepatan tinggi fokus pada pemrosesan sinyal-frekuensi tinggi dan-kecepatan tinggi, yang biasa digunakan dalam bidang seperti peralatan komunikasi 5G, komputer-berperforma tinggi, dan sistem-penyimpanan data berkecepatan tinggi. Dalam aplikasi ini, frekuensi sinyal dapat mencapai beberapa GHz atau bahkan lebih tinggi, dan kecepatan transmisi sinyal sangat cepat.
Pemilihan dewan
Papan PCB umum
Secara umum, papan sirkuit tercetak memiliki persyaratan bahan papan yang relatif rendah, dan biasanya menggunakan papan-berbiaya umum-untuk tujuan umum yang rendah seperti biasafr4(laminasi berlapis tembaga resin epoksi yang diperkuat serat kaca tahan api). Papan jenis ini memiliki sifat mekanik yang baik dan sifat isolasi listrik tertentu, yang dapat memenuhi kebutuhan dasar rangkaian umum. Konstanta dielektrik dan kerugian dielektriknya relatif tinggi, namun dalam skenario transmisi sinyal-frekuensi rendah dan kecepatan-rendah, karakteristik ini tidak berdampak signifikan terhadap kinerja rangkaian.
Papan PCB berkecepatan tinggi
Untuk memenuhi persyaratan transmisi sinyal-frekuensi tinggi dan-kecepatan tinggi, papan sirkuit cetak-berkecepatan tinggi perlu menggunakan papan dengan properti khusus. Papan ini biasanya memiliki karakteristik konstanta dielektrik yang rendah dan kerugian dielektrik yang rendah. Konstanta dielektrik yang rendah dapat mengurangi penundaan sinyal selama transmisi, sedangkan kehilangan dielektrik yang rendah dapat mengurangi hilangnya energi sinyal selama transmisi, sehingga menjamin integritas dan stabilitas sinyal. Papan PCB berkecepatan tinggi yang umum-mencakup bahan berbasis PTFE, papan Rogers, dll. Bahan berbasis PTFE memiliki konstanta dielektrik dan kerugian dielektrik yang sangat rendah, dan berkinerja baik dalam transmisi sinyal frekuensi tinggi. Mereka banyak digunakan dalam{10}}pembuatan PCB berkecepatan tinggi di berbagai bidang seperti komunikasi 5G dan komunikasi satelit. Namun, biaya papan sirkuit berperforma tinggi ini relatif tinggi, yang juga menjadi salah satu alasan mengapa biaya produksi papan sirkuit cetak berkecepatan tinggi lebih tinggi dibandingkan papan sirkuit cetak pada umumnya.
tata letak desain
Tata letak desain PCB umum
Tata letak desain papan sirkuit cetak umum relatif sederhana, dengan fokus pada pemenuhan persyaratan pemasangan dan sambungan listrik komponen elektronik. Saat melakukan peletakan, pertimbangan utama adalah letak spasial komponen, kemudahan pemasangan dan pemeliharaan, serta faktor lainnya. Persyaratan pengoptimalan untuk jalur transmisi sinyal tidak tinggi, dan tata letak jalur relatif longgar, memungkinkan lebar dan jarak jalur lebih besar.
Tata letak desain PCB berkecepatan tinggi
Tata letak desain papan sirkuit cetak berkecepatan tinggi memerlukan pertimbangan komprehensif atas beberapa faktor kompleks untuk memastikan transmisi sinyal berkualitas tinggi. Pertama, dalam hal tata letak komponen, jalur transmisi sinyal berkecepatan tinggi-perlu dipersingkat sebanyak mungkin dan mengurangi penundaan transmisi sinyal. Misalnya, di sekitar chip antarmuka transmisi data berkecepatan tinggi, kapasitor penyaringan, resistor terminal, dan komponen terkait lainnya harus ditempatkan sebanyak mungkin untuk mengoptimalkan kualitas sinyal. Kedua, untuk jalur sinyal berkecepatan tinggi, lebar jalur, jarak jalur, dan panjang jalur harus dikontrol secara ketat untuk mencapai pencocokan impedansi yang akurat. Frekuensi sinyal dan kecepatan transmisi yang berbeda memiliki persyaratan yang berbeda untuk pencocokan impedansi, dan parameter saluran yang sesuai perlu ditentukan melalui perhitungan dan simulasi profesional. Selain itu, papan sirkuit cetak berkecepatan tinggi juga perlu merencanakan lapisan daya dan ground secara wajar untuk meningkatkan stabilitas pasokan daya dan kemampuan anti-interferensi sinyal. Misalnya, dengan menggunakan bidang grounding yang besar untuk mengurangi resistensi grounding dan meminimalkan interferensi pada jalur balik sinyal; Mengadopsi beberapa lapisan daya untuk menyediakan catu daya yang stabil untuk modul sirkuit yang berbeda.
proses manufaktur
Proses pembuatan PCB secara umum
Proses pembuatan papan sirkuit cetak umum relatif konvensional, terutama mencakup langkah-langkah dasar seperti fabrikasi sirkuit, pengeboran, pelapisan listrik, masker solder, dan sablon. Dalam proses ini, persyaratan akurasi dan pengendalian proses relatif rendah. Misalnya, dalam teknologi pengeboran, akurasi bukaan yang diperlukan mungkin sekitar ± 0,1 mm; Saat membuat sirkuit, keakuratan lebar/jarak garis dapat mencapai sekitar 5mil/5mil (1mil=0.0254mm) untuk memenuhi persyaratan. Persyaratan proses yang relatif longgar ini menghasilkan biaya produksi yang lebih rendah dan siklus produksi yang lebih pendek untuk papan sirkuit cetak umum.
Proses pembuatan PCB berkecepatan tinggi
Proses pembuatan papan sirkuit cetak berkecepatan tinggi- memerlukan presisi yang sangat tinggi dan kontrol proses yang ketat. Dalam hal pengeboran, peralatan pengeboran berpresisi-tinggi diperlukan untuk memastikan akurasi bukaan mencapai ± 0,05 mm atau bahkan lebih tinggi, guna memenuhi persyaratan perforasi sinyal berkecepatan tinggi dan mengurangi dampak perforasi pada transmisi sinyal. Dalam proses fabrikasi sirkuit, persyaratan akurasi untuk lebar/jarak garis biasanya 3mil/3mil atau bahkan lebih kecil untuk mencapai kontrol impedansi dan transmisi sinyal yang tepat. Selain itu, papan sirkuit cetak berkecepatan tinggi memerlukan akurasi penyelarasan antar lapisan yang sangat tinggi dalam proses laminasi untuk memastikan keakuratan jalur transmisi sinyal. Pada saat yang sama, untuk memenuhi permintaan transmisi sinyal berkecepatan tinggi, proses perlakuan permukaan khusus seperti pelapisan nikel dan emas tanpa listrik mungkin diperlukan untuk meningkatkan kemampuan solder dan kinerja transmisi sinyal pada sirkuit. Tentu saja, proses produksi{13}}berpresisi tinggi ini tidak hanya meningkatkan biaya produksi papan sirkuit cetak berkecepatan tinggi, tetapi juga menimbulkan tantangan serius terhadap kekuatan teknis dan tingkat peralatan produsen.
papan sirkuit cetak berkecepatan tinggi-papan sirkuit FR-4