Perbedaan inti antara-papan berkecepatan tinggi dan papan biasapapan sirkuit tercetakterletak pada kemampuannya untuk mentransmisikan secara stabilfrekuensi-tinggidan sinyal{0}berkecepatan tinggi, yang secara langsung menentukan material, desain, dan skenario aplikasinya.
Bahan adalah fondasinya:-papan berkecepatan tinggi harus menggunakan bahan khusus dengan konstanta dielektrik (Dk) yang rendah dan faktor kerugian (Df) yang rendah, seperti lembaran PTFE atau Rogers, agar sinyal berjalan cepat dan memiliki kerugian yang rendah. BiasaFR-4bahannya cukup untuk papan sirkuit cetak biasa, dengan biaya rendah tetapi kinerja terbatas.
Desain adalah jiwanya: papan berkecepatan tinggi-dirancang seperti jaringan transportasi presisi, dengan kontrol impedansi yang ketat, pengkabelan diferensial, menghindari perutean sudut kanan, dan mempertimbangkan integritas daya dan pembuangan panas untuk mencegah distorsi sinyal. Desain PCB biasa jauh lebih sederhana, asalkan rangkaiannya terhubung.
Aplikasi: Papan berkecepatan tinggi adalah "jantung" dari-perangkat berteknologi tinggi seperti stasiun pangkalan 5G, server AI, dan radar otomotif, sedangkan papan sirkuit cetak biasa digunakan di tempat yang kebutuhan sinyalnya tidak tinggi, seperti peralatan rumah tangga dan mainan.
Apa perbedaan antara-papan sirkuit cetak berkecepatan tinggi dan PCB biasa
Terdapat perbedaan yang signifikan dalam desain, bahan, proses manufaktur, dan kinerja antara-papan sirkuit cetak berkecepatan tinggi (Printed Circuit Boards) dan papan sirkuit cetak biasa. Artikel ini akan memberikan pengenalan mendetail tentang perbedaan antara-papan sirkuit cetak berkecepatan tinggi dan papan sirkuit cetak biasa, termasuk prinsip desain, pemilihan material, proses produksi, dan karakteristik kinerja.
Prinsip desain
1. Integritas Sinyal (SI): Desain PCB berkecepatan tinggi perlu memperhatikan integritas sinyal untuk memastikan stabilitas dan keakuratan sinyal selama transmisi. Namun, desain PCB biasa terutama berfokus pada implementasi fungsional sirkuit, dengan persyaratan integritas sinyal yang relatif rendah.
2. Kompatibilitas Elektromagnetik (EMC): Desain PCB berkecepatan tinggi perlu mempertimbangkan kompatibilitas elektromagnetik untuk mengurangi interferensi elektromagnetik (EMI) dan interferensi frekuensi radio (RFI). Dalam desain PCB biasa, persyaratan kompatibilitas elektromagnetik biasanya rendah.
3. Integritas Daya (PI): Desain PCB berkecepatan tinggi perlu memperhatikan integritas daya untuk memastikan stabilitas dan keandalan catu daya. Dalam desain papan sirkuit cetak biasa, persyaratan integritas daya relatif rendah.
4. Manajemen termal: Desain papan sirkuit cetak berkecepatan tinggi perlu mempertimbangkan manajemen termal untuk memastikan stabilitas dan keandalan sirkuit di-lingkungan bersuhu tinggi. Dalam desain papan sirkuit cetak biasa, persyaratan manajemen termal relatif rendah.
Pemilihan bahan
1. Bahan substrat: Papan sirkuit cetak berkecepatan tinggi biasanya menggunakan-bahan substrat berkinerja tinggi seperti FR-4, Rogers, PTFE, dll. Bahan ini memiliki konstanta dielektrik (Dk) dan faktor kerugian (Df) yang lebih rendah, yang membantu meningkatkan kecepatan transmisi sinyal dan mengurangi kehilangan sinyal. PCB biasa biasanya menggunakan bahan substrat berbiaya rendah seperti FR-2, FR-3, dll.
2. Foil tembaga: Papan sirkuit cetak berkecepatan tinggi biasanya menggunakan foil tembaga yang lebih tebal untuk meningkatkan daya dukung arus dan mengurangi hambatan. Papan sirkuit cetak biasa biasanya menggunakan foil tembaga yang lebih tipis untuk mengurangi biaya.
3. Bahan konduktif termal: Dalam desain PCB berkecepatan tinggi, mungkin perlu menggunakan bahan konduktif termal seperti perekat konduktif termal, bantalan termal, dll. untuk meningkatkan konduktivitas termal. Dalam desain PCB biasa, penggunaan bahan konduktif termal relatif lebih sedikit.
Proses manufaktur
1. Pengkabelan: Pengkabelan PCB berkecepatan tinggi harus mengikuti aturan khusus, seperti pengkabelan pasangan diferensial, pengkabelan dengan panjang yang sama, pencocokan impedansi, dll., untuk memastikan stabilitas dan keakuratan transmisi sinyal. Pengkabelan PCB biasa terutama berfokus pada implementasi fungsional rangkaian.
2. Kontrol impedansi: Desain PCB berkecepatan tinggi memerlukan kontrol impedansi untuk memastikan stabilitas sinyal selama transmisi. Dalam desain PCB biasa, persyaratan untuk pengendalian impedansi relatif rendah.
3. Teknologi lubang terkubur buta: Papan sirkuit cetak berkecepatan tinggi mungkin memerlukan teknologi lubang terkubur buta untuk mencapai koneksi antara beberapa lapisan. Dalam desain PCB biasa, penggunaan teknologi lubang terkubur buta relatif jarang.
4. Perawatan permukaan: Papan sirkuit cetak berkecepatan tinggi biasanya menggunakan proses perawatan permukaan seperti ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) untuk meningkatkan kinerja transmisi sinyal dan ketahanan oksidasi. Papan sirkuit cetak biasa biasanya menggunakan proses perawatan permukaan seperti HASL (Hot Air Solder Leveling).
Karakteristik kinerja
1. Kecepatan transmisi sinyal: Papan sirkuit cetak berkecepatan tinggi memiliki kecepatan transmisi sinyal yang lebih tinggi, yang dapat memenuhi kebutuhan transmisi data berkecepatan tinggi. Kecepatan transmisi sinyal papan sirkuit cetak biasa relatif rendah.
2. Kehilangan sinyal: Papan sirkuit cetak berkecepatan tinggi memiliki kehilangan sinyal yang lebih rendah, yang membantu meningkatkan stabilitas dan keakuratan transmisi sinyal. Kehilangan sinyal pada papan sirkuit cetak biasa relatif tinggi.
3. Kompatibilitas elektromagnetik: Papan sirkuit cetak berkecepatan tinggi memiliki kompatibilitas elektromagnetik yang baik, yang secara efektif dapat mengurangi interferensi elektromagnetik dan interferensi frekuensi radio. Kompatibilitas elektromagnetik dari papan sirkuit cetak biasa relatif buruk.
4. Kinerja termal: Papan sirkuit cetak berkecepatan tinggi memiliki kinerja termal yang baik dan dapat mempertahankan pengoperasian yang stabil di lingkungan bersuhu tinggi. Kinerja termal papan sirkuit cetak biasa relatif buruk.
Bidang Aplikasi
Papan sirkuit cetak berkecepatan tinggi terutama digunakan dalam bidang-bidang seperti-transmisi data berkecepatan tinggi,-komunikasi berkecepatan tinggi, komputasi-kinerja tinggi, dirgantara, militer, dll. Bidang-bidang ini memiliki persyaratan tinggi untuk kecepatan transmisi sinyal, kompatibilitas elektromagnetik, kinerja termal, dll. Papan sirkuit cetak biasa terutama digunakan dalam elektronik konsumen, peralatan rumah tangga, kontrol industri, dan produk elektronik biasa lainnya, yang memiliki persyaratan yang relatif rendah untuk kecepatan transmisi sinyal, kompatibilitas elektromagnetik, kinerja termal, dll.