電路板廠應如何設計和處理高速PCB微過孔
電路板上不同性質的電路必須分隔,但是又要在不產生電磁干擾的最佳情況下連接,這時電路板廠家就需要用到微過孔(microvia)。通常微過孔直徑為0.05mm至0.20mm,這些過孔一般分為三類,即盲孔(blind via)、埋孔(bury via)和通孔(through via)。盲孔位于印刷線路板的頂層和底層表面,具有一定深度,用于表層線路和下面的內層線路的連接,孔的深度通常不超過一定的比率(孔徑)。埋孔是指位于印刷線路板內層的連接孔,它不會延伸到線路板的表面。上述兩類孔都位于線路板的內層,層壓前利用通孔成型制程完成,在過孔形成過程中可能還會重疊做好幾個內層。第三種稱為通孔,這種孔穿過整個線路板,可用于實現(xiàn)內部互連或作為組件的黏著定位孔。
電路板廠在設計RF電路板時,應盡可能把高功率RF放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔離開來,簡單的說,就是讓高功率RF發(fā)射電路遠離低噪音接收電路。如果PCB板上有很多空間,那么可以很容易地做到這一點。但通常零組件很多時,PCB空間就會變的很小,因此這是很難達到的??梢园阉鼈兎旁赑CB板的兩面,或者讓它們交替工作,而不是同時工作。高功率電路有時還可包括RF緩沖器(buffer)和壓控振蕩器(VCO)。
設計分區(qū)可以分成實體分區(qū)(physical partitioning)和電氣分區(qū)(Electrical partitioning)。實體分區(qū)主要涉及零組件布局、方位和屏蔽等問題;電氣分區(qū)可以繼續(xù)分成電源分配、RF走線、敏感電路和信號、接地等分區(qū)。
零組件布局是實現(xiàn)一個優(yōu)異RF設計的關鍵,最有效的技術是首先固定位于RF路徑上的零組件,并調整其方位,使RF路徑的長度減到最小。并使RF輸入遠離RF輸出,并盡可能遠離高功率電路和低噪音電路。
最有效的電路板堆棧方法是將主接地安排在表層下的第二層,并盡可能將RF線走在表層上。將RF路徑上的過孔尺寸減到最小不僅可以減少路徑電感,而且還可以減少主接地上的虛焊點,并可減少RF能量泄漏到層疊板內其它區(qū)域的機會。
在實體空間上,像多級放大器這樣的線性電路通常足以將多個RF區(qū)之間相互隔離開來,但是雙工器、混頻器和中頻放大器總是有多個RF/IF信號相互干擾,因此必須小心地將這一影響減到最小。RF與IF走線應盡可能走十字交叉,并盡可能在它們之間隔一塊接地面積。正確的RF路徑對整塊PCB板的性能而言非常重要,這也就是為什么零組件布局通常在移動電話PCB板設計中占大部份時間的原因。
電路板廠在移動電話PCB板上,通??梢詫⒌驮胍舴糯笃麟娐贩旁赑CB板的某一面,而高功率放大器放在另一面,并最終藉由雙工器在同一面上將它們連接到RF天線的一端和基頻處理器的另一端。這需要一些技巧來確保RF能量不會藉由過孔,從板的一面?zhèn)鬟f到另一面,常用的技術是在兩面都使用盲孔??梢越逵蓪⒚た装才旁赑CB板兩面都不受RF干擾的區(qū)域,來將過孔的不利影響減到最小。
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