42 CIRCUITOS IMPRESOS Circuitos de alta velocidad, como evitar la pérdida de inserción con una óptima selección de materiales Alrededor de 1990 se consideró que un circuito de alta velocidad era aquel que está diseñado para trabajar a frecuencias superiores a 50Mhz sin que se viera afectado el rendimiento del circuito. Hoy en día, esto sigue siendo así, con la diferencia de que se está trabajando con velocidades en torno a rangos de decenas de Ghz. Estohaceque cada vez seamás exigente no solo el diseño, sino la fabricación de estos circuitos con el fin de obtener un buen rendimiento de trabajo y mantenga la integridad y robustez en estas frecuencias, ya que por ejemplo un circuito no solo tendrá que trabajar a frecuencias de unidades de Ghz, sino que también tendrá que hacerlo a decenas de Ghz (hasta 30Ghz p. ej.). Un problema común en este tipo de circuitos es la perdida de inserción. ¿QUÉ ES LA PEDIDA DE INSERCIÓN? La pérdida de inserción ocurre cuando hay unapérdidade señal al pasar a través de componentes, sistemas ymateriales. Este problema también puede denominarse atenuación, cuando se habla de la pérdida de potencia en una línea de transmisión. Mejorar la pérdida de inserción durante la selección del 'Stack up' asegura que la PCB opere dentro de las especificaciones cuando reciba señales en gamas de frecuencia altas. Para hacer frente a estos problemas, la selección de los materiales adecuados para los núcleos, los prepregs y las láminas de cobre se vuelven esenciales en la construcción de un Stack up acorde a las necesidades del circuito. ¿QUÉ CAUSA LA PÉRDIDA DE INSERCIÓN? Hay dos causas principales de pérdida de inserción en la que influye la selección de materiales: pérdidas en cobre y pérdidas dieléctricas. • Pérdidas en cobre: las pérdidas de cobre ocurren cuando las superficies conductoras hacen que la energía se disipe. Este problema viene dado por la metalización y el tipo de material conductor utilizado (cobre). • Pérdidas dieléctricas: las pérdidas dieléctricas ocurren cuando los materiales dieléctricos utilizados hacen que la energía se disipe. STACK-UP No existe un Stack up perfecto y o universal para todos los PCBs, cada PCB tiene sus necesidades y limitaciones, las cuales se deberán tener en cuenta en el momento de definirlo. Cuando se trata de lidiar con la pérdida de inserción además de dimensionar correctamente los anchos de pista, grosor, distancia entre estas en el caso de los pares diferenciales, en función del dieléctrico utilizado para obtener un buen control de la impedancia requerida en estas pistas, influyen otros factores relacionados con el tipo y grosor de la laminación, y el ancho de la lámina de cobre, e incluso el tejido de mallado del Prepreg o Core, pueden tener un impacto en la perdida de inserción de la PCB. Estas variaciones, enmayor omenor medida puede mejorar esta pérdida, dependiendo de la cantidad de señal que necesita llegar al final de la línea de transmisión. Para reducir y mitigar la pérdida de señal, se deben abordar cuatro parámetros al seleccionar los materiales y especificaciones apropiadas: efecto piel, composición del tejido de fibra de vidrio, constante dieléctrica relativa y tangente de pérdida. Enrique García-Rico, NCAB
RkJQdWJsaXNoZXIy Njg1MjYx