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

Helt enkelt analys av problem som finns i höghastighets-PCB-sammankoppling

Oct 31, 2019

Som sändfrekvensen av PCB fortsätter att röra sig mot mer än 100 GHz, är kopparsammankopplingar nu nå prestationströskeln som mainstream PCB anslutningstekniken. I slutändan kan dielektrisk förlust, kopparlagers grovhet och dataöverföringskapacitet hindra dess utveckling. Den faktor som har störst inverkan på PCB-samtrafikprestanda är emellertid ledarens volym. Å andra sidan är prestandan hos metall vågledaren bättre än den för den konventionella överföringsledningen, men det är skrymmande, kostsam, och inte plana.

 

  1. Bärkapaciteten är begränsad

    Detta beror huvudsakligen på effekten av bredden hos kabel - vanligtvis bredden på ledningar är mellan 3mil och 7mil. Det vill säga den signalbärande omkretsen för bandlinjen är 6 mil ~ 14 mil, och den signalbärande omkretsen för mikrostrippstransmissionsledningen är hälften av detta värde, och sidoväggen och strömmen är inte inkluderad. På grund av skineffekten, oberoende av tjockleken hos kopparskiktet, minskar ström trängsel den effektiva strömkapacitet genom att begränsa flödet av ström till den yttre ytan.

     

  2. Det dielektriska förlustet av substratmaterial är stort

    Standard höghastighetsmaterialförlust är för stor, och detta problem kan lösas med liknande ultra-low loss media. Även om kostnaden för närvarande är för hög jämfört med de befintliga vanliga isolerande materialen, när PCB-tillverkarna måste acceptera dem, kommer kostnaderna för PCB-produktionsmaterial sannolikt att sänkas.

     

  3. Kopparytan är för grov och orsakar en ökning av motståndet

    Vid höga frekvenser, måste strömmen passera hela ytprofilen, lägga till en extra överföringsavstånd, och den effektiva resistansen av koppar kommer att öka. Detta kan lindras med slät koppar. Emellertid måste den släta kopparfolien grovas i det andra steget för att förhindra delaminering.

     

  4. Signaldataöverföringskapacitet är begränsad av diffusionsförlust

    När klockfrekvensen är högre än 1 GHz, har praktiska effekter (som frekvensberoende förluster) effekt. De är förknippade med snabbare stigningstider och längre kabellängder, till exempel flera serier med gigabit. Detta frekvenskorrelation bringar stigtiden för att sönderfalla och bandbredden vid den övre änden av signalen för att minska, vilket därigenom minskar den kanal genom vilken data överförs. Men substratintegrerade vågledare kan användas för att öka bandbredden, men det är en utmaning att byta från kända mikrostripöverföringslinjer eller CPW till SIW.