ข้อกำหนดการผลิตหลักสำหรับ PCB การสื่อสารไร้สายความถี่สูง

คุณกำลังเผชิญกับแรงกดดันที่เพิ่มขึ้นในการตอบสนองความต้องการด้านการสื่อสารไร้สายใหม่ๆ แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ความถี่สูงกำลังเติบโตเร็วกว่า PCB ทั่วไปเนื่องจาก การเติบโตของเครือข่าย 5G และแอปพลิเคชัน IoT ใหม่ๆ. การออกแบบความถี่สูงเหล่านี้ใช้ PTFE และลามิเนต Rogers แทนบอร์ด FR4 มาตรฐาน วัสดุเหล่านี้ ลดการสูญเสียสัญญาณได้ถึง 40% และปรับปรุงการส่งข้อมูล LT CIRCUIT เป็นพันธมิตรที่เชื่อถือได้ซึ่งนำเสนอโซลูชันการผลิตขั้นสูงที่ช่วยรักษาความแรงของสัญญาณและความน่าเชื่อถือ พวกเขายังช่วยให้คุณปฏิบัติตามข้อกำหนดในด้านการสื่อสารไร้สายที่พัฒนาอย่างรวดเร็วนี้

ประเด็นสำคัญ

# เลือกใช้วัสดุพิเศษ เช่น PTFE หรือลามิเนต Rogers สิ่งเหล่านี้ช่วยลดการสูญเสียสัญญาณและทำให้ระบบไร้สายทำงานได้ดีขึ้น

# ควบคุมอิมพีแดนซ์โดยการจับคู่ความกว้างและการเว้นระยะของร่องรอย สิ่งนี้ช่วยให้สัญญาณมีความแรงและช่วยป้องกันข้อผิดพลาด

# ใช้วิธีการผลิตที่แม่นยำ เช่น การกัดแบบขั้นสูงและการเจาะอย่างระมัดระวัง สิ่งนี้ช่วยให้สร้าง PCB ความถี่สูงที่ทำงานได้ดี

# ปฏิบัติตามการควบคุมคุณภาพและการทดสอบอย่างเข้มงวด เช่น มาตรฐาน EMC และ FCC สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์ของคุณทำงานได้อย่างถูกต้องและเป็นไปตามกฎ

# จัดการความร้อนและการสูญเสียสัญญาณด้วยการออกแบบความร้อนที่ดีและวัสดุที่มีการสูญเสียน้อย สิ่งนี้ช่วยให้ PCB ของคุณมั่นคงและช่วยให้ใช้งานได้นานขึ้น

วัสดุ

พื้นผิว

การเลือกพื้นผิวที่เหมาะสมช่วยให้ PCB ของคุณทำงานได้ดีในการสื่อสารไร้สาย วัสดุแต่ละชนิดมีข้อดีของตัวเองสำหรับการออกแบบความถี่สูง ตารางด้านล่างแสดงรายการวัสดุพื้นผิวทั่วไปและสิ่งที่ทำให้พิเศษ:

หมายเหตุ: ในปี 2024 ภูมิภาคเอเชียแปซิฟิกเป็นตลาดชั้นนำสำหรับพื้นผิว PCB ความถี่สูง โดยมี มากกว่า 48% ของตลาด.

คุณสมบัติไดอิเล็กทริก

คุณสมบัติไดอิเล็กทริกมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการส่งสัญญาณ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่สูงกว่า 10 GHz คุณต้องการวัสดุที่มี ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกต่ำ (Dk) และตัวประกอบการกระจายตัวต่ำ (Df). สิ่งเหล่านี้ช่วยให้สัญญาณมีความแรงและลดการสูญเสีย วัสดุ Rogers มี ค่า Dk ตั้งแต่ 3.38 ถึง 3.55 และ Df ต่ำถึง 0.002. วัสดุ Isola มี Dk และ Df สูงกว่าเล็กน้อย ดังนั้นจึงมีการสูญเสียสัญญาณมากขึ้นเล็กน้อย แต่ทำได้ง่ายกว่า พื้นผิวที่ใช้เทฟลอนมี Dk และ Df ต่ำที่สุด ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับการใช้งานความถี่สูงมาก

ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าคุณควรใช้วัสดุที่มี Df ต่ำกว่า 0.005 ที่ 10 GHz. สิ่งนี้ช่วยให้การสูญเสียสัญญาณและความร้อนต่ำ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการสื่อสารไร้สาย

การจัดการความร้อน

PCB ความถี่สูงจะร้อนกว่า PCB ทั่วไป คุณต้องควบคุมความร้อนนี้เพื่อให้บอร์ดของคุณทำงานได้ดี PCB แกนโลหะ เช่น PCB ที่มีอะลูมิเนียมหรือทองแดง จะนำความร้อนออกไปอย่างรวดเร็ว พวกเขามี การนำความร้อนตั้งแต่ 5 ถึง 400 W/mK. นี่ดีกว่า FR4 มาก ซึ่งมีค่าสูงสุดเพียง 0.4 W/mK การใช้ PCB แกนโลหะช่วยให้บอร์ดของคุณเย็นลงอย่างรวดเร็ว สิ่งนี้มีความสำคัญสำหรับสิ่งต่างๆ เช่น เราเตอร์ไร้สาย สถานีฐาน และดาวเทียม

มาตรฐาน IPC-2221 ช่วยให้คุณเลือกใช้วัสดุที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกต่ำ การนำความร้อนสูง การดูดซับความชื้นต่ำ และความแข็งแรงทางกลสูง หากคุณปฏิบัติตามมาตรฐานเหล่านี้ PCB ของคุณจะทำงานได้ดีสำหรับการสื่อสารไร้สายความถี่สูง

การออกแบบ

การควบคุมอิมพีแดนซ์

การมีอิมพีแดนซ์ที่เหมาะสมมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการสื่อสารไร้สายความถี่สูง คุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าร่องรอย PCB ตรงกับอิมพีแดนซ์มาตรฐานของระบบ ซึ่งโดยปกติคือ 50 โอห์ม. สิ่งนี้ช่วยหยุด การสะท้อนของสัญญาณและการสูญเสียพลังงาน. หากอิมพีแดนซ์ไม่ตรงกัน สัญญาณอาจสะท้อนกลับ สิ่งนี้ทำให้เกิดเสียงก้องและข้อผิดพลาดของข้อมูล ปัญหาเหล่านี้แย่ลงเมื่อความถี่สูงขึ้น คุณสามารถหยุดปัญหาเหล่านี้ได้โดยใช้ร่องรอยอิมพีแดนซ์ที่ควบคุม ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแหล่งสัญญาณ ตัวรับสัญญาณ และร่องรอยทั้งหมดมีอิมพีแดนซ์เดียวกัน

กฎของอุตสาหกรรมระบุว่าคุณควรควบคุมความคลาดเคลื่อนของอิมพีแดนซ์ระหว่าง ±1% และ ±2% สำหรับร่องรอย PCB ไร้สายความถี่สูง การควบคุมอย่างใกล้ชิดนี้ช่วยให้สัญญาณมีความแรงและระบบทำงานได้ดี

หากอิมพีแดนซ์ไม่ตรงกันในร่องรอย PCB ความถี่สูง สัญญาณจะสะท้อนกลับและอ่อนลง สิ่งนี้ส่งผลเสียต่อคุณภาพสัญญาณ ชิ้นส่วนและร่องรอยถูกสร้างขึ้นสำหรับอิมพีแดนซ์บางอย่างเพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งนี้เกิดขึ้น เมื่อความถี่สูงขึ้น การสูญเสียการแทรกจะแย่ลงมากหากอิมพีแดนซ์ไม่ตรงกัน การจับคู่อิมพีแดนซ์อย่างดีช่วยให้การสะท้อนและการสูญเสียพลังงานต่ำ สิ่งนี้ช่วยให้สัญญาณชัดเจนในการสื่อสารไร้สาย

ความสมบูรณ์ของสัญญาณ

ความสมบูรณ์ของสัญญาณหมายถึงการรักษาสัญญาณให้แข็งแรงและชัดเจนในขณะที่เคลื่อนที่ผ่าน PCB สัญญาณความถี่สูงอาจมีปัญหา เช่น ครอสทอล์ก ความล่าช้าในการส่งสัญญาณ และข้อผิดพลาดในการจับเวลาของนาฬิกา ครอสทอล์กเกิดขึ้นเมื่อสัญญาณบนร่องรอยใกล้เคียงรบกวนซึ่งกันและกัน คุณสามารถลดครอสทอล์กได้โดยการเว้นระยะห่างของร่องรอยมากขึ้น การใช้สัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลและร่องรอยป้องกันก็ช่วยได้เช่นกัน

เคล็ดลับ: ทำ ระยะห่างของร่องรอยอย่างน้อยสามเท่าของความกว้างของร่องรอย เพื่อลดครอสทอล์กและการรบกวน

ความล่าช้าในการส่งสัญญาณอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการจับเวลาและสัญญาณรบกวน หากร่องรอยมีความยาวไม่เท่ากัน สัญญาณจะมาถึงในเวลาที่ต่างกัน สิ่งนี้ทำให้การจับเวลาของนาฬิกาผิดพลาด คุณสามารถแก้ไขปัญหานี้ได้โดย จับคู่ความยาวของร่องรอยด้วยรูปแบบงู. พยายามใช้วิอาให้น้อยที่สุด วาง วิอาเปลี่ยนผ่านใกล้กับวิอาสัญญาณ เมื่อสัญญาณเปลี่ยนระนาบอ้างอิง ใช้เครื่องมือจำลองเพื่อค้นหาและแก้ไขปัญหาความสมบูรณ์ของสัญญาณก่อนที่จะสร้างบอร์ด

EMI/EMC

การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) และความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) เป็นปัญหาใหญ่ในการสื่อสารไร้สาย EMI สามารถสร้างสัญญาณรบกวนและทำให้เกิดการสูญเสียสัญญาณ EMC ทำให้มั่นใจได้ว่า PCB ของคุณจะไม่รบกวนอุปกรณ์อื่นๆ คุณสามารถ ลด EMI และรักษา EMC โดยทำตามคำแนะนำเค้าโครงเหล่านี้:

1. วางชิ้นส่วนที่คล้ายกัน (อนาล็อกและดิจิทัล) ในกลุ่มแยกกันเพื่อลดครอสทอล์ก

2. วางตัวเก็บประจุแยกส่วนใกล้กับพินพลังงานเพื่อปิดกั้นสัญญาณรบกวนความถี่สูง

3. รักษาร่องรอยสัญญาณให้สั้นและตรง เพื่อไม่ให้ทำหน้าที่เป็นเสาอากาศ

4. รักษาอิมพีแดนซ์ที่ควบคุมไว้สำหรับสัญญาณสำคัญ

5. อย่าใช้มุมแหลม ใช้มุม 45 องศาหรือเส้นโค้ง

6. ใช้คู่ดิฟเฟอเรนเชียลสำหรับสัญญาณความเร็วสูง

7. วางระนาบกราวด์แข็งใต้เลเยอร์สัญญาณ

ส่งข้อสอบของคุณตรงมาหาเรา