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Viele der Geräte, die wir täglich benutzen, sind mit dem Internet verbunden (IoT). Die zunehmende Technik, die unser Leben einfacher macht oder uns täglich unterstützt, bedeutet einen immer größeren Bedarf nach immer schnelleren Verbindungen wie USB3, 5G.

Es ist üblich, sich mit dem Internet zu verbinden, sei es zur Steuerung der Zentralheizung, zur Sicherheitskontrolle oder um den Stromverbrauch zu kontrollieren.

Eine herkömmliche Übertragungsleitung besteht aus einer Leiterbahn und einer Massefläche, die als Rückleitung dient. In den meisten Fällen befinden sich zwischen den Leiterbahnen und Ebenen entweder Luft oder ein Material FR4, RO4350, IS400 usw. mit einer bestimmten Dielektrizitätskonstante εr. Schließlich muss eine passende Abschlussschaltung, in der Regel Widerstände und Kondensatoren, in die Schaltung integriert werden, um Reflexionen so weit wie möglich zu verhindern.

Das war eine extrem kurze Einführung in das sehr komplexe und umfangreiche Thema des digitalen und HF-Designs im Hochfrequenzbereich. Kommen wir nun zum fertigungstechnischen Teil.

Für ein erfolgreiches Hochfrequenzdesign müssen wir sowohl die Schaltung gut entwerfen als auch die Leiterplatte speziell mit den von uns gewünschten Eigenschaften herstellen. Die Aufgabe des Designers ist es:

  • die richtige Geometrie – Aufbau, Abstände und Breiten – und die Materialien – mit ihren jeweiligen Dielektrizitätskonstanten zu definieren, um die gewünschte charakteristische Impedanz zu erzeugen.
  • Unterbrechungen in den Übertragungsleitungen, die normalerweise durch Durchkontaktierungen und Steckverbinder verursacht werden, zu minimieren und
  • eine geeignete Abschlussschaltung einfügen, die bei Bedarf Reflexionen reduziert, oder eine Form der Feinabstimmung nach der Herstellung der Leiterplatte einplanen.

Das Hauptaugenmerk der meisten Designer richtet sich auf das kostengünstige Gestalten der Geräte, weil die Signalgeschwindigkeiten ständig steigen und die Kosten nur schwer zu kontrollieren sind. Was liegt also näher, als Standardleiterplatten mit Standard-FR4-Material zu verwenden.

Das einzige Problem ist, dass diese Geräte Leiterbahnen mit genau definierten Impedanzen für die Signale benötigen, die außerhalb des Bereiches von FR4 liegen.

Hier kommt der Leiterplattenhersteller ins Spiel: Er muss den richtigen Aufbau fertigen und die Leitergeometrie so einhalten, dass die charakteristische Impedanz der resultierenden Übertragungsleitung innerhalb einer bestimmten prozentualen Abweichung vom Nennwert liegt; 10% Abweichung ist ein Industriestandard. Das wird als definierte Impedanz bezeichnet.

Als Designer müssen Sie sich auf einen Leiterplattenhersteller verlassen können, der einen preisgünstigen und schnellen Liefertermin anbieten kann. Hierfür muss es eine Lösung geben.

Um diese Probleme zu lösen, haben wir zunächst mit Professoren und Entwicklern gesprochen, um die physikalischen Probleme zu verstehen. Daraufhin haben wir einen Standard-FR4-Aufbau definiert, von dem wir glaubten, dass er viele dieser Probleme lösen könnte. Nach umfangreichen Entwicklungs- und Testarbeiten haben wir 4-, 6- und 8-Lagen-Leiterplatten hergestellt, bei denen die gemessene Impedanz auf genau definierten Teststrecken stabil und konsistent war.

Auf dieser Grundlage ist unser Service DEFINED IMPEDANCE pool entstanden.

Verwenden Sie die standardmäßigen poolbaren Aufbauten in unserem DEFINED IMPEDANCE Pool Service zusammen mit dem integrierten Impedanzrechner, um Ihre PCB-Designparameter zu definieren, bevor Sie mit dem Leiterplattenlayout beginnen.

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Zum Start wählen Sie den Service DEFINED IMPEDANCE im PCB Konfigurator. Wählen Sie dann den Lagenaufbau Editor aus dem Materialbereich und überprüfen Sie, ob der Aufbau wie erwartet ist und ob Sie jeder Lage Daten zuordnen können.

Prüfen Sie als nächstes die berechnete “Gesamtmaterialdicke” unten rechts im Abschnitt “Aufbau” des Lagenaufbaureditors. Diese weicht von der Nenndicke der Leiterplatte z.B. 0,8 mm, 1,2 mm, 1,55 mm usw. ab, da sie von der Zusammensetzung des Aufbaus abhängt.

Im Lagenaufbau Editor finden Sie auch unseren praktischen Impedanzrechner (siehe auch: Impedanzrechner für Leiterplatten) mit dem Sie die Leitergeometrie für die Übertragungsleitungen, Single-Ended oder Differential, Microstrip oder Stripline für den ausgewählten Buildup berechnen können.

Sie haben nun die wichtigen Parameter zur Verfügung und können mit dem Leiterplattenlayout beginnen. Sobald das fertig ist, können Sie die Daten mit unserem PCB Konfigurator in den DEFINED IMPEDANCE Pool hochladen und mit dem PCB Visualizer überprüfen lassen. Damit stellen Sie sicher, dass die Daten auf Anhieb richtig für die Fertigung sind, bevor Sie die Leiterplatte bestellen.

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Eurocircuits passt zu Ihnen, wenn Sie einen zuverlässigen und preisbewussten Partner für die Prototypen- und Kleinserienfertigung in Europa suchen. Unsere Leiterplatten fertigen und bestücken wir in unseren eigenen Werken und bringen 30 Jahre Fertigungserfahrung mit.

Wir bieten verschiedene Möglichkeiten für die preisgünstige Pooling-Fertigung von Leiterplatten, schnelle centgenaue Preiskalkulation, frei zugängliche DRC- und DFM-Tool sowie Support in sechs europäischen Sprachen.

Wir stehen für schnelle, zuverlässige und termingerechte Fertigung ohne Kompromisse bei der Qualität und nutzen ein breites Technologiespektrum, um Ihnen einen preiswerten Fertigungsservice zu bieten.

Wir unterstützen Sie mit virtueller Fertigung, ein auf Anhieb richtiges, fertigungsgerechtes Design zu erstellen, damit Sie Ihre Projekte pünktlich und budgetgerecht auf den Markt bringen können.

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