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吉林专业SMT焊接生产商

2019-11-30
吉林专业SMT焊接生产商

一.PCB高频板的定义高频板是指电磁频率较高的特种线路板,用于高频率(频率大于300MHZ或者波长小于1米)与微波(频率大于3GHZ或者波长小于0.1米)领域的PCB,是在微波基材覆铜板上利用普通刚性线路板制造方法的部分工序或者采用特殊处理方法而生产的电路板。一般来说,高频板可定义为频率在1GHz以上线路板。随着科学技术的快速发展,越来越多的设备设计是在微波频段(>1GHZ)甚至与毫米波领域(30GHZ)以上的应用,这也意味着频率越来越高,对线路板的基材的要求也越来越高。比如说基板材料需要具有优良的电性能,良好的化学稳定性,随电源信号频率的增加在基材上的损失要求非常小,所以高频板材的重要性就凸现出来了。二.PCB高频板应用领域2.1移动通讯产品2.2功放、低噪声放大器等2.3功分器、耦和器、双工器、滤波器等无源器件2.4汽车防碰撞系统、卫星系统、无线电系统等领域。电子设备高频化是发展趋势。三.高频板的分类3.1粉末陶瓷填充热固性材料A、生产厂家:Rogers公司的4350B/4003CArlon公司的25N/25FRTaconic公司的TLG系列B、加工方法:和环氧树脂/玻璃编织布(FR4)类似的加工流程,只是板材比较脆,容易断板,钻孔和锣板时钻咀和锣刀寿命要减少20%。

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这里主要是说了从PCB设计封装来解析选择元件的技巧。元件的封装包含很多信息,包含元件的尺寸,特别是引脚的相对位置关系,还有元件的焊盘类型。当然我们根据元件封装选择元件时还有一个要注意的地方是要考虑元件的外形尺寸。引脚位置关系:主要是指我们需要将实际的元件的引脚和PCB元件的封装的尺寸对应起来。我们选择不同的元件,虽然功能相同,但是元件的封装很可能不一样。我们需要保证PCB焊盘尺寸位置正确才能保证元件能正确焊接。焊盘的选择:这个是我们需要考虑的比较多的地方。首先包括焊盘的类型。其类型包括两种,一是电镀通孔,一种是表贴类型。我们需要考虑的因素有器件成本、可用性、器件面积密度和功耗等因数。从制造角度看,表贴器件通常要比通孔器件便宜,而且一般可用性较高。对于我们一般设计来说,我们选择表贴元件,不仅方便手工焊接,而且有利于查错和调试过程中更好的连接焊盘和信号。其次我们还应该注意焊盘的位置。因为不同的位置,就代表元件实际当中不同的位置。我们如果不合理安排焊盘的位置,很有可能就会出现一个区域元件过密,而另外一个区域元件很稀疏的情况,当然情况更糟糕的是由于焊盘位置过近,导致元件之间空隙过小而无法焊接,下面就是我失败的一个例子,我在一个光耦开关旁边开了通孔,但是由于它们的位置过近,导致光耦开关焊接上去以后,通孔无法再放置螺丝了。

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吉林专业SMT焊接随着PCB设计复杂度的逐步提高,对于信号完整性的分析除了反射,串扰以及EMI之外,专业SMT焊接稳定可靠的电源供应也成为设计者们重点研究的方向之一。尤其当开关器件数目不断增加,核心电压不断减小的时候,电源的波动往往会给系统带来致命的影响,于是人们提出了新的名词:电源完整性,简称PI(powerintegrity)。当今国际市场上,IC设计比较发达,但电源完整性设计还是一个薄弱的环节。因此本文提出了PCB板中电源完整性问题的产生,分析了影响电源完整性的因素并提出了解决PCB板中电源完整性问题的优化方法与经验设计,具有较强的理论分析与实际工程应用价值。二、电源噪声的起因及分析对于电源噪声的起因我们通过一个与非门电路图进行分析。图1中的电路图为一个三输入与非门的结构图,因为与非门属于数字器件,它是通过“1”和“0”电平的切换来工作的。随着IC技术的不断提高,数字器件的切换速度也越来越快,这就引进了更多的高频分量,同时回路中的电感在高频下就很容易引起电源波动。如在图1中,当与非门输入全为高电平时,电路中的三极管导通,电路瞬间短路,电源向电容充电,同时流入地线。此时由于电源线和地线上存在寄生电感,我们由公式V=LdI/dt可知,这将在电源线和地线上产生电压波动,如图2中所示的电平上升沿所引入的ΔI噪声。当与非门输入为低电平时,此时电容放电,将在地线上产生较大的ΔI噪声;而电源此时只有电路的瞬间短路所引起的电流突变,由于不存在向电容充电而使电流突变相对于上升沿来说要小。从对与非门的电路进行分析我们知道,造成电源不稳定的根源主要在于两个方面:一是器件高速开关状态下,瞬态的交变电流过大;

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现在市面上流行的EDA工具软件很多,但除了使用的术语和功能键的位置不一样外都大同小异,如何用这些工具更好地实现PCB的设计呢?在开始布线之前对设计进行认真的分析以及对工具软件进行认真的设置将使设计更加符合要求。下面是一般的设计过程和步骤。1、确定PCB的层数电路板尺寸和布线层数需要在设计初期确定。如果设计要求使用高密度球栅数组(BGA)组件,就必须考虑这些器件布线所需要的最少布线层数。布线层的数量以及层叠(stack-up)方式会直接影响到印制线的布线和阻抗。板的大小有助于确定层叠方式和印制线宽度,实现期望的设计效果。多年来,人们总是认为电路板层数越少成本就越低,但是影响电路板的制造成本还有许多其它因素。近几年来,多层板之间的成本差别已经大大减小。在开始设计时最好采用较多的电路层并使敷铜均匀分布,以避免在设计临近结束时才发现有少量信号不符合已定义的规则以及空间要求,从而被迫添加新层。在设计之前认真的规划将减少布线中很多的麻烦。2、设计规则和限制自动布线工具本身并不知道应该做些什幺。为完成布线任务,布线工具需要在正确的规则和限制条件下工作。不同的信号线有不同的布线要求,要对所有特殊要求的信号线进行分类,不同的设计分类也不一样。每个信号类都应该有优先级,优先级越高,规则也越严格。规则涉及印制线宽度、过孔的最大数量、平行度、信号线之间的相互影响以及层的限制,这些规则对布线工具的性能有很大影响。认真考虑设计要求是成功布线的重要一步。

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在基于信号完整性计算机分析的PCB设计方法中,最为核心的部分就是PCB板级信号完整性模型的建立,这是与传统的设计方法的区别之处。SI模型的正确性将决定设计的正确性,而SI模型的可建立性则决定了这种设计方法的可行性。目前构成器件模型的方法有两种:一种是从元器件的电学工作特性出发,把元器件看成‘黑盒子’,测量其端口的电气特性,提取器件模型,而不涉及器件的工作原理,称为行为级模型。这种模型的代表是IBIS模型和S参数。其优点是建模和使用简单方便,节约资源,适用范围广泛,特别是在高频、非线性、大功率的情况下行为级模型是一个选择。缺点是精度较差,一致性不能保证,受测试技术和精度的影响。另一种是以元器件的工作原理为基础,从元器件的数学方程式出发,得到的器件模型及模型参数与器件的物理工作原理有密切的关系。SPICE 模型是这种模型中应用最广泛的一种。其优点是精度较高,特别是随着建模手段的发展和半导体工艺的进步和规范,人们已可以在多种级别上提供这种模型,满足不同的精度需要。缺点是模型复杂,计算时间长。一般驱动器和接收器的模型由器件厂商提供,传输线的模型通常从场分析器中提取,封装和连接器的模型即可以由场分析器提取,又可以由制造厂商提供。在电子设计中已经有多种可以用于PCB板级信号完整性分析的模型,其中最为常用的有三种,分别是SPICE、IBIS和Verilog-AMS、VHDL-AMS。

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PCB上的任何一条走线在通过高频信号的情况下都会对该信号造成时延时,蛇形走线的主要作用是补偿“同一组相关”信号线中延时较小的部分,这些部分通常是没有或比其它信号少通过另外的逻辑处理;最典型的就是时钟线,通常它不需经过任何其它逻辑处理,因而其延时会小于其它相关信号。高速数字PCB板的等线长是为了使各信号的延迟差保持在一个范围内,保证系统在同一周期内读取的数据的有效性(延迟差超过一个时钟周期时会错读下一周期的数据),一般要求延迟差不超过1/4时钟周期,单位长度的线延迟差也是固定的,延迟跟线宽,线长,铜厚,板层结构有关,但线过长会增大分布电容和分布电感,使信号质量,所以时钟IC引脚一般都接RC端接,但蛇形走线并非起电感的作用,相反的,电感会使信号中的上升元中的高次谐波相移,造成信号质量恶化,所以要求蛇形线间距最少是线宽的两倍,信号的上升时间越小就越易受分布电容和分布电感的影响.因为应用场合不同具不同的作用,如果蛇形走线在电脑板中出现,其主要起到一个滤波电感的作用,提高电路的抗干扰能力,电脑主机板中的蛇形走线,主要用在一些时钟信号中,如CIClk,AGPClk,它的作用有两点:1、阻抗匹配2、滤波电感。对一些重要信号,如INTEL HUB架构中的HUBLink,一共13根,跑233MHz,要求必须严格等长,以消除时滞造成的隐患,绕线是解决办法。一般来讲,蛇形走线的线距>=2倍的线宽。PCI板上的蛇行线就是为了适应PCI33MHzClock的线长要求。若在一般普通PCB板中,是一个分布参数的 LC滤波器,还可作为收音机天线的电感线圈,短而窄的蛇形走线可做保险丝等等.

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