亚洲人成色777777精品音频免费无遮挡无码视频在线观看网站精品国产一区二区三区四区高潮毛片无遮挡高清免费又大又粗又硬又爽又黄毛片_亚洲乱码中文字幕综合欧美三级午夜理伦三级中文字幕_国产SUV精品一区二区88L
您好~歡迎光臨深圳市宏力捷電子有限公司網(wǎng)站!
一站式PCBA服務(wù)提供商
郵件詢價:
sales88@greattong.com
電話咨詢:
0755-83328032
QQ在線

張經(jīng)理:深圳宏力捷PCB設(shè)計服務(wù)QQ

陳經(jīng)理:深圳宏力捷PCB抄板服務(wù)QQ

葉經(jīng)理:深圳宏力捷PCB制板服務(wù)QQ

王經(jīng)理:深圳宏力捷PCBA/OEM服務(wù)QQ

高速PCB設(shè)計如何正確選擇PCB板材?

發(fā)布時間 :2019-07-01 17:46 閱讀 : 來源 :技術(shù)文章責任編輯 :深圳宏力捷PCB設(shè)計部
隨著數(shù)字系統(tǒng)的高速化發(fā)展,以前被認為微不足道的傳輸線損耗問題,現(xiàn)正在成為PCB設(shè)計的首要關(guān)注點。在時鐘頻率高于1GHz時,頻率相關(guān)性傳輸損耗的影響已經(jīng)實實在在發(fā)生了,特別是高速 SerDes 接口,信號具有非??斓纳仙龝r間,數(shù)字信號可以攜帶比自身重復頻率更高頻的能量,這些較高的高頻能量成分,用來構(gòu)造理想的快速轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號。今天的高速串行總線,在時鐘速率的第 5 次諧波上往往有大量的能量集中。
 
現(xiàn)在有許多高速數(shù)字應(yīng)用,速度為10 Gbit/s或更高。 這些應(yīng)用使用5 GHz的基頻和15 GHz,25 GHz等的諧波。在此頻率范圍內(nèi),大多數(shù)常見的PCB材料在介質(zhì)損耗(Df)方面會有非常顯著的差異,并導致嚴重的信號完整性的問題。這是高速數(shù)字PCB使用專為高頻應(yīng)用而設(shè)計的特殊板材的原因之一。 這些材料的配方具有低損耗因數(shù),在很寬的頻率范圍內(nèi)具有最小的變化。 這些板材過去常用于高頻RF應(yīng)用,甚至現(xiàn)在用于77 GHz及更高的應(yīng)用。 除了介質(zhì)損耗因素的改進外,這些板材還配有嚴格的厚度控制和Dk控制,更佳有利于保障信號完整性。
 
高速PCB設(shè)計如何正確選擇PCB板材?
 
2019臺北電腦展上AMD發(fā)布第三代Ryzen銳龍?zhí)幚砥鞯那闆r,AMD采用7納米的CPU除了在性能上開始壓制英特爾之外,其配套的X570 芯片組也引入了對 PCIe 4.0 的支持,采用PCIe 4.0 NVMe的SSD也開始陸續(xù)推向市場,而預計兩年后,PCIe 5.0規(guī)范也將發(fā)布。
 
PCIe 5.0 的數(shù)據(jù)速率將達到恐怖的 32GT/s,從而加重頻率相關(guān)的插入損耗。選擇的 PCB 材料會對各個區(qū)域的插入損耗產(chǎn)生巨大影響。
 
如果在設(shè)計PCB時不考慮板材對高速信號的影響,老司機也會翻車!
 
選擇PCB板材時必須在滿足PCB設(shè)計需求、可量產(chǎn)性、成本中間取得平衡點。簡單而言,設(shè)計需求包含電氣和結(jié)構(gòu)可靠性這兩部分。通常在設(shè)計非常高速的PCB板子(大于GHz的頻率)時板材問題才會比較重要。例如,現(xiàn)在常用的FR-4材質(zhì),在幾個GHz的頻率時的介質(zhì)損耗Df(Dielectricloss)會很大,可能就不適用。
 
高速數(shù)字電路運行速度是PCB選擇考慮的主要因素,電路的速率越高,所選PCB的Df值就應(yīng)該越小。具有中,低損耗的電路板材將適合10Gb/S的數(shù)字電路;具有更低損耗的板材適用25Gb/s的數(shù)字電路;具有超低損耗板材將適應(yīng)更快的高速數(shù)字電路,其速率可以為50Gb/s或者更高。
 
從材料Df看:
 
  Df介于0.01~0.005電路板材適合上限為10Gb/S數(shù)字電路;
  Df介于0.005~0.003電路板材適合上限為25Gb/S數(shù)字電路;
  Df不超過0.0015的電路板材適合50Gb/S甚至更高速數(shù)字電路。
 
常用的高速板材有:
 
  1)、羅杰斯Rogers:RO4003、RO3003、RO4350、RO5880等
  2)、臺耀TUC:Tuc862、872SLK、883、933等
  3)、松下Panasonic:Megtron4、Megtron6等
  4)、Isola:FR408HR、IS620、IS680等
  5)、Nelco:N4000-13、N4000-13EPSI等
  6)、東莞生益、泰州旺靈、泰興微波等
 
對于高速PCB而言,在設(shè)計時需要考量材料的選擇及設(shè)計等是否滿足信號完整性要求,這就要求盡量減小信號的傳輸損耗。
高速PCB設(shè)計如何正確選擇PCB板材?
 
PCB傳輸損耗主要由介質(zhì)損耗、導體損耗和輻射損耗三部分組成。
 
當高頻信號在 PCB 上從驅(qū)動器沿較長的傳輸線傳輸?shù)浇邮掌鲿r,介質(zhì)材料的損耗因數(shù)對信號的影響非常大。較大的損耗因數(shù)意味著較高的介質(zhì)吸收。損耗因數(shù)較大的材料會影響長傳輸線上的高頻信號。介質(zhì)吸收增大了高頻衰減。
 
PCB 最常用的介質(zhì)材料是 FR-4,它采用了環(huán)氧樹脂玻璃疊層,可滿足多種工藝條件要求。FR-4 的 εr 在 4.1 和 4.5 之間。GETEK 是另一種可以用于高速電路板的材料。GETEK 由環(huán)氧樹脂(聚苯醚)構(gòu)成,εr 在 3.6 和 4.2 之間。
 
導體損耗
 
電荷流過材料導致能量損耗。外層微帶線和內(nèi)層帶狀線的導體損耗都可以細分為2個部分:直流和交流損耗。這里說的直流電是低于1MHz的電路。雖然直流損耗一般不適用于高速電路設(shè)計,但電阻下降會侵占多點系統(tǒng)(如SODIMM DDR3/4的地址、命令控制總線布線)的邏輯電平和噪聲容限。然而,板載內(nèi)存通常信號線長度都小于3英寸,正因如此,沒有凸顯這個問題。
 
一個典型的5 mil寬、1.4 mil厚(1oz銅)、1英寸長的線路,通上直流電時信號通道的電阻通常是0.1歐姆/英寸。銅和大多數(shù)其他金屬的體電阻率在頻率接近100 GHz以前是恒定的。不管怎樣,正是因為趨膚效應(yīng),引發(fā)了導體的頻率相關(guān)性,如圖2所示。
 
交流電,因其頻率相關(guān)性,導體損耗呈電阻性或電感性。低頻時,我們認為電阻和電感同于直流電,但隨著頻率的增加,在傳輸線和基準面上的截面電流分布變得不均勻,并移動到導體的外部。由于趨膚效應(yīng),電流被迫進入銅的外表面,從而大大增加了損耗。電流的重新分布使電阻增大、每單位長度的線圈電感減小。隨著頻率增加到超過1GHz時,電阻不斷增加,線圈電感量達到一個極限值,成為外電感。頻率越高,電流在導體外表面流動的趨勢就越大。交流電阻將保持與直流電阻大約相等,直到頻率升高到某一個點,即趨膚深度小于導體厚度時。

深圳宏力捷電子可提供多層、高速PCB設(shè)計(PCB layout設(shè)計)服務(wù),有相關(guān)需求的朋友,可以聯(lián)系深圳宏力捷電子!


深圳宏力捷推薦服務(wù):PCB設(shè)計打樣 | PCB抄板打樣 | PCB打樣&批量生產(chǎn) | PCBA代工代料

微信咨詢PCBA加工業(yè)務(wù)


馬上留言咨詢,工作人員將第一時間與您取得聯(lián)系,請耐心等待!

公司名稱: ?*
姓名: ?*
電話: ?*
郵箱: ?*
留言內(nèi)容:
?
網(wǎng)站首頁 PCB二次開發(fā) PCB設(shè)計 電路板制作 PCBA代工代料 產(chǎn)品中心 關(guān)于我們 聯(lián)系我們 網(wǎng)站地圖 English
亚洲人成色777777精品音频免费无遮挡无码视频在线观看网站精品国产一区二区三区四区高潮毛片无遮挡高清免费又大又粗又硬又爽又黄毛片_亚洲乱码中文字幕综合欧美三级午夜理伦三级中文字幕_国产SUV精品一区二区88L