Shenzhen Baiqiancheng Electronic Co., Ltd
+86-755-86152095

Prosta analiza problemów występujących w szybkich połączeniach PCB

Oct 31, 2019

Ponieważ częstotliwość transmisji PCB nadal przesuwa się w kierunku ponad 100 GHz, miedziane interkonekty osiągają obecnie próg wydajności, jako technologia głównego nurtu międzykonektonicznego PCB. Ostatecznie utrata dielektryczna, szorstkość warstwy miedzi i zdolność transmisji danych mogą utrudnić jej rozwój. Jednak czynnikiem, który ma największy wpływ na wydajność połączeń PCB, jest pojemność przewodu. Z drugiej strony, wydajność metalowego falowodu jest lepsza niż konwencjonalnej linii transmisyjnej, ale jest nieporęczna, kosztowna i nie płaska.

 

  1. Nośność jest ograniczona

    Wynika to głównie z efektu szerokości okablowania - zwykle szerokość okablowania wynosi od 3 do 7 mil. To znaczy, obwód przewodzący sygnał linii pasma wynosi 6 mil ~ 14 mil, a obwód przewodzący sygnał linii transmisyjnej mikropaskowej wynosi połowę tej wartości, a ścianka boczna i natężenie prądu nie są uwzględnione. Ze względu na efekt naskórkowy, niezależnie od grubości warstwy miedzi, stłoczenie prądu zmniejsza efektywną pojemność prądową, ograniczając przepływ prądu na zewnętrzną powierzchnię.

     

  2. Strata dielektryczna materiału podłoża jest duża

    Standardowa szybka utrata materiału jest zbyt duża, a problem ten można rozwiązać za pomocą podobnych mediów o ultra niskiej stratności. Chociaż w chwili obecnej koszt jest zbyt wysoki w porównaniu z istniejącymi zwykłymi materiałami izolacyjnymi, kiedy producenci PCB muszą je zaakceptować, koszt materiałów do produkcji PCB prawdopodobnie zostanie obniżony.

     

  3. Miedziana powierzchnia jest zbyt szorstka, powodując utratę odporności

    Przy wysokich częstotliwościach prąd musi przekraczać cały profil powierzchni, zwiększając odległość transmisji, a efektywny opór miedzi wzrośnie. Można to złagodzić za pomocą gładkiej miedzi. Jednak gładka folia miedziana musi być szorstka w drugim etapie, aby zapobiec rozwarstwieniu.

     

  4. Zdolność transmisji danych sygnału jest ograniczona przez utratę dyfuzyjną

    Gdy częstotliwość zegara jest wyższa niż 1 GHz, działają efekty praktyczne (takie jak straty zależne od częstotliwości). Są one związane z szybszymi czasami narastania i dłuższymi okablowaniami, takimi jak wiele gigabitowych linii szeregowych. Ta korelacja częstotliwości powoduje zanik czasu narastania, a szerokość pasma na górnym końcu sygnału zmniejsza się, zmniejszając w ten sposób kanał, przez który przesyłane są dane. Ale falowody zintegrowane z podłożem można wykorzystać do zwiększenia szerokości pasma, ale przejście z dobrze znanych linii transmisyjnych mikropaskowych lub CPW do SIW jest wyzwaniem.