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Scheda madre del backplane

  • PCB backplane
  • backplane-pcb1

Orgoglioso di servire

I nostri servizi di produzione di circuiti stampati possono essere applicati in qualsiasi mercato. Indipendentemente dal settore, ci impegniamo a realizzare prodotti che superino le aspettative di ogni cliente.
Il nostro talentuoso team determina rapidamente il miglior percorso d'azione e fornisce il prodotto finale di cui hai bisogno, così puoi andare avanti nei tempi previsti. Siamo orgogliosi di servire i settori militare, medico, energetico e commerciale.
Richiesta personalizzata

PANORAMICA

Articolo Scheda flessibile PCB rigido-flessibile PCB rigido
Livello massimo 8 litri 36 litri 60 litri
Traccia/spazio minimo livello interno 3/3mil 3/3mil 3/3mil
Traccia/spazio minimo livello esterno 3,5/4mil 3,5/4mil 3/3mil
Strato interno in rame massimo 2 once 6 once 6 once
Out Layer Max Rame 2 once 3 once 6 once
Perforazione meccanica minima 0,1 mm 0,15 mm 0,15 mm
Perforazione laser minima 0,1 mm 0,1 mm 0,1 mm
Proporzioni (Perforazione meccanica) 10:1 12:1 20:1
Proporzioni (Perforazione laser) / 1:1 1:1
Tolleranza foro Press Fit ±0,05 mm ±0,05 mm ±0,05 mm
Tolleranza al PTH ±0,075 mm ±0,075 mm ±0,075 mm
Tolleranza NPTH ±0,05 mm ±0,05 mm ±0,05 mm
Tolleranza alla svasatura ±0,15 mm ±0,15 mm ±0,15 mm
Spessore del pannello 0,1-0,5 mm ±0,1 mm 0,4-8 mm
Tolleranza sullo spessore della scheda (<1,0 mm) ±0,05 mm ±0,1 mm ±0,1 mm
Tolleranza sullo spessore della scheda (≥1,0 mm) / ±10% ±10%
Tolleranza di impedenza A terminazione singola:±5Ω(≤50Ω)±10%(>50Ω) A terminazione singola:±5Ω(≤50Ω)±10%(>50Ω) A terminazione singola:±5Ω(≤50Ω)±7%(>50Ω)
Differenziale:±5Ω(≤50Ω)±10%(>50Ω) Differenziale:±5Ω(≤50Ω)±10%(>50Ω) Differenziale:±5Ω(≤50Ω)±7%(>50Ω)
Dimensione minima della scheda 5*10 mm 10*10 mm 10*10 mm
Dimensione massima della scheda 9 * 14 pollici 22,5 * 30 pollici 22,5 * 30 pollici
Tolleranza al contorno ±0,05 mm ±0,1 mm ±0,1 mm
BGA minimo 7mil 7mil 7mil
SMT minimo 7*10mil 7*10mil 7*10mil
Trattamento della superficie ENIG, Gold Finger, Argento ad immersione, Stagno ad immersione, HASL (LF), OSP, ENEPIG, Flash Gold; Placcatura in oro duro ENIG, Gold Finger, Argento ad immersione, Stagno ad immersione, HASL (LF), OSP, ENEPIG, Flash Gold; Placcatura in oro duro ENIG, Gold Finger, Argento ad immersione, Stagno ad immersione, HASL (LF), OSP, ENEPIG, Flash Gold; Placcatura in oro duro
Maschera per saldatura Maschera per saldatura verde/PI nera/PI gialla Maschera per saldatura verde/PI nera/PI gialla Verde, Nero, Blu, Rosso, Verde opaco
Spazio minimo per la maschera di saldatura 3mil 1,5 milioni 1,5 milioni
Diga minima della maschera di saldatura 8mil 3mil 3mil
Leggenda Bianco, Nero, Rosso, Giallo Bianco, Nero, Rosso, Giallo Bianco, Nero, Rosso, Giallo
Larghezza/altezza minima legenda 4/23mil 4/23mil 4/23mil
Larghezza del raccordo di deformazione 1,5±0,5 mm 1,5±0,5 mm /
Arco e torsione / 0.05% 0.3%

Non è sorprendente pensare a come i nostri smartphone consentano chat e trasferimenti di dati impeccabili? Tutto ciò è possibile grazie ad un tipo di PCB noto anche come PCB backplane! È questo circuito stampato che conferisce sinergia a tutti gli altri componenti micro e macro della maggior parte dei dispositivi elettronici. Pertanto, consenti al dispositivo di semplificarti le attività quotidiane. 

In questo articolo approfondiremo un po' per far luce sui PCB backplane, quali sono esattamente le loro funzioni e molto altro ancora. Ma prima di entrare in questi dettagli minuti, è essenziale comprendere bene i vari tipi di questi backplane e ciò che li rende unici di per sé. 

Cos'è un backplane?

Per rendere le cose facili da capire, questi backplane sono i gadget che costituiscono la spina dorsale del nostro corpo. È grazie a loro che possiamo mandare messaggi ai nostri amici e condividere i nostri momenti felici sotto forma di immagini e video. I backplane sono gli elementi costitutivi della maggior parte dei dispositivi moderni. 

Fornendo le connessioni e i percorsi necessari, il PCB del backplane garantisce che questi componenti possano scambiarsi informazioni senza problemi. Pertanto, componenti come bit di memoria, dispositivi plug-in e schede computer sono tutti collegati ai dispositivi backplane. 

Tipi di backplane

Di seguito vengono spiegati i due tipi più comuni di backplane con le relative caratteristiche.

Backplane attivi

Questi backplane aiutano a integrare componenti attivi come processori, controller o sistemi di routing. Lo scopo principale di questi componenti è consentire al backplane di elaborare, gestire e manipolare attivamente i dati che lo attraversano.

Caratteristiche dei backplane attivi

  • Usano processori, controller o circuiti speciali per gestire i dati, modificare il modo in cui vengono inviati e persino aggiungere cose interessanti come sicurezza extra o sistemi di backup.
  • I backplane attivi dispongono di strumenti per rendere i segnali più forti, ridurre il rumore e correggere gli errori. Si assicurano che i dati rimangano chiari, anche se viaggiano a lungo. 
  • I backplane attivi sono più elaborati e complessi. Sono ricchi di parti intelligenti che possono fare molto, ma poiché sono più avanzati, realizzarli può essere più complicato e costare di più.
  • Poiché i backplane attivi sono dotati di parti attive che utilizzano energia, potrebbero surriscaldarsi durante il funzionamento. 

Backplane passivi

Non hanno potenza di calcolo interna e funzionano come un sistema di connessione di base. Non gestiscono né elaborano attivamente i dati che li attraversano; offrono invece le connessioni fisiche e i percorsi necessari per il trasferimento dei dati tra moduli o schede all'interno di un sistema.

Caratteristiche dei backplane inattivi

  • Per facilitare le connessioni delle parti, la condivisione dei segnali e della potenza, sono composti da connettori, percorsi e tracce. Tuttavia non alterano né analizzano i dati, a differenza di quelli attivi.
  • Non sono presenti strumenti speciali sui backplane passivi per correggere i segnali. 
  • Ciò significa che i segnali potrebbero diventare un po' confusi o più deboli se viaggiano troppo lontano, poiché non dispongono di amplificatori o circuiti speciali per mantenerli forti.
  • Questi backplane sono semplici. Non sono lussuosi e non hanno parti intelligenti all'interno. 
  • Poiché non hanno parti attive come i processori, i backplane passivi non producono molto calore quando funzionano. 
PCB del backplane Globalwell 1

Tipi di bus backplane

I backplane, sia attivi che passivi, possono avere ponti che agiscono come connettori, collegando insieme due bus dello stesso tipo o di tipo diverso all'interno di sistemi industriali.

  • Architettura standard di settore (ISA): gestisce dati a 16 bit a una velocità di clock di 8 MHz per i dispositivi I/O.
  • Extended ISA (EISA) - Versione migliorata di ISA, in grado di trasferire dati a 32 bit.
  • Peripheral Component Interconnect (PCI) - Un sistema di bus locale nei computer di fascia alta che trasferisce 32 o 64 bit di dati alla velocità di clock di 33 MHz.
  • Compact PCI (cPCI) - Utilizza gli standard elettrici del bus PCI ma è inserito in un bus Versa Module Eurocard (VME), combinandone le caratteristiche.
  • VME Bus (VMEbus) - Un robusto dispositivo a 32 bit ampiamente utilizzato in applicazioni industriali, commerciali e militari.

Diversi tipi di autobus sono come strumenti in una cassetta degli attrezzi, ciascuno con i propri punti di forza per i sistemi industriali. Differiscono per la quantità di dati che possono spostare, quanto sono resistenti e dove funzionano meglio.

Ora questi autobus possono fare squadra, grazie ai ponti. Questi ponti li aiutano a comunicare tra loro, rendendoli una grande squadra per tutti i tipi di lavori nelle industrie. Questo lavoro di squadra li rende adatti a compiti diversi e lavorano bene insieme, rendendo le cose più facili per vari usi industriali.

Materiale utilizzato nella realizzazione di PCB backplane

Il materiale utilizzato per realizzare i PCB del backplane viene scelto perché ha qualità speciali che funzionano bene per inviare segnali velocemente, assicurarsi che le cose siano affidabili e gestire il calore. Ecco i materiali importanti:

Materiale del substrato

FR-4: È un materiale comune e adatto al portafoglio, resistente e che mantiene le cose isolate. Le persone lo usano molto nei backplane normali.

Laminati ad alta velocità (ad esempio, Rogers, Isola): questi sono materiali fantasiosi. Aiutano i segnali a muoversi più velocemente riducendo la quantità di perdita. Questo è estremamente importante per dati veloci.

Lamine di rame

Lamina di rame standard: Questo è bravo a condurre l'elettricità e può piegarsi facilmente. Di solito è all'interno del backplane.

Lamina di rame pesante: È più spesso e gestisce più elettricità. Lo usano in luoghi che necessitano di molta energia o per mantenere le cose fresche.

Risorse prenatali

Preimpregnato a base epossidica: Assicura che gli strati aderiscano saldamente e rimangano intatti facendoli aderire insieme. Le maschere di saldatura sono una sorta di rivestimento protettivo che viene applicato sul rame per prevenire la ruggine e facilitare la saldatura.

Superficie finita

ENIG, HASL e OSP: i rivestimenti migliorano la saldabilità delle superfici in rame e proteggono dal deterioramento della ruggine.

Materiali per la gestione termica

Substrati con conducibilità termica: Aiuta a mantenere la temperatura del backplane.

Cuscinetti/Vie termici: sotto i componenti caldi per evitare il surriscaldamento, funzionano in modo simile ai dispositivi di raffreddamento.

PCB del backplane Globalwell

Architettura del backplane: costruire le basi

A tuo vantaggio, la struttura del backplane copre tutti i dettagli relativi al layout fisico, alla connettività, ai metodi di segnalazione e alla progettazione complessiva. 

Disposizione della connessione

Per prima cosa bisogna conoscere il flusso dei dati e capire come ogni elemento comunica tra loro. Raccogli informazioni sulla quantità di dati condivisi da ciascuna parte e quale connessione funziona meglio per loro, come Ethernet o PCIe. 

Scegliere i connettori giusti

Quindi è il momento di scegliere i connettori. Scopri se devono sporgere o inserirsi direttamente. Inoltre, il modo in cui vengono inseriti i connettori: se sono inseriti, saldati o di tipo elastomero morbido.

Pianificazione degli slot

Quindi, decidi quanti slot sono necessari affinché tutte queste parti si adattino comodamente. Assicurati che non abbiano troppo spazio e possano respirare facilmente per rinfrescarsi.

Disposizione fisica

Esistono diversi standard come ATCA o cPCI e sarai tu a decidere dove posizionare elementi come i connettori di alimentazione e le guide delle schede.

Progettazione elettrica

Innanzitutto, devi lavorare attraverso la distribuzione dell’energia. Stai esaminando come la potenza fluisce dal sistema a ogni piccola parte. Spessi percorsi di alimentazione e tanti minuscoli condensatori garantiranno che tutto riceva energia pulita.

Strati di backplane

Il backplane è come un sandwich con molti strati. Mantieni questi strati coerenti con i materiali e lo spessore giusti per controllare il modo in cui viaggiano i segnali.

Segnale

Quando si tratta di dati importanti e linee di orologio, assicurati che siano vicini ai loro piani di riferimento. Larghezze e spazi corrispondenti mantengono le cose fluide per i segnali.

Posizionare i componenti

Mantenere i resistori, i condensatori, ecc. abbastanza vicini ai connettori. Assicurati di posizionare i driver e gli elementi attivi nei posti giusti. 

Cancellazione del rumore

Utilizza guarnizioni e filtri per mantenere basso il rumore elettrico e, in questo modo, anche il segnale rimarrà chiaro e pulito.

Disegno meccanico

Sono presenti guide e appositi slot per l'inserimento della card. Puoi aggiungere degli irrigidimenti in modo che il circuito non si fletta sotto il peso della scheda. Utilizzare sempre connettori resistenti per fissare correttamente gli elementi.

Mantenersi fresco e robusto

Assicurarsi che il flusso d'aria sia adeguato per il raffreddamento. È possibile utilizzare materiali speciali per allontanare il calore. Aggiungi il supporto per le parti calde e assicurati che il tutto possa sopportare un po' di scossa senza cadere a pezzi.

Specifiche PCB per il backplane

Ecco uno sguardo più da vicino alle loro specifiche:

Numero di strati

Ciò indica semplicemente il numero di strati disposti all'interno del backplane. Quelli più avanzati hanno più livelli per gestire tutte le connessioni e garantire il corretto funzionamento.

Una specie di sostanza

Si riferisce alla composizione del backplane, come l'uso di materiali convenzionali come FR-4 o particolari materiali ad alta velocità. Questi materiali sono stati scelti per la loro robustezza, resistenza al calore e capacità di trasmissione del segnale.

Peso e spessore del rame

Ciò spiega il peso e lo spessore della struttura rivestita di rame. A volte viene utilizzato rame più spesso per migliorare la potenza o il controllo del calore.

Traccia ampiezza e distanza

Ciò riguarda la larghezza e la spaziatura tra i cavi. Poiché influenza la qualità con cui i segnali viaggiano e mantengono la loro forza, la spaziatura è significativa.

Controllo dell'impedenza

Il controllo dell'impedenza è necessario per mantenere stabile la quantità di segnale nei cavi in modo che non cambi molto. Questo aiuta i segnali a rimanere forti e costanti.

Superficie finita

È come mettere uno strato sopra le parti metalliche per evitare che si arrugginiscano o per rendere più difficile saldarle insieme.

Dimensioni dell'anello anulare e della punta

Se desideri organizzare gli elementi sulla scheda backplane assicurati di controllare la dimensione dei fori e lo spazio attorno ad essi.

Standard e tolleranze

Seguendo determinate regole assicurati che il backplane funzioni bene e puoi fidarti di esso.

Dimensioni e fattore di forma

Dipende solo da quanto è grande e dalla forma del backplane. Potrebbe seguire alcune forme regolari o essere unico per lavori specifici.

Considerazioni sulla gestione termica

Si tratta di gestire il calore prodotto dal backplane. Puoi progettarli in modo tale che rimangano freschi.

Parametri di integrità del segnale

È importante che i segnali che si muovono attraverso il backplane rimangano forti. Controllano cose come il modo in cui agiscono i segnali, specialmente quando sfrecciano velocemente.

Vantaggi dei backplane PCB

Ecco alcuni dei vantaggi esaminati più nel dettaglio: 

Aggiornamenti semplici

Non è necessario iniziare da zero per aggiungere o sostituire componenti. Ciò contribuisce al graduale miglioramento del vostro sistema.

Combina e contrasta

Parti di diversi marchi che possono funzionare bene insieme. È come ricevere molte marche di mattoni da costruzione compatibili.

Il fissaggio è reso semplice

Se qualcosa va storto, non sarà troppo difficile sostituire la parte danneggiata. Ciò si traduce in tempi di fermo più brevi per un sistema malfunzionante e costi di riparazione inferiori.

Risparmia spazio

Consideralo come un puzzle in cui inserisci molti pezzi su un'unica grande tavola. È eccellente per risparmiare spazio, soprattutto se hai poco spazio.

Nessun problema con il segnale

Sono progettati per mantenere i segnali chiari e forti. Questo aiuta a garantire che i dati viaggino senza problemi senza problemi.

Svantaggi dei PCB backplane

Alcuni degli svantaggi sono:

Difficile da realizzare

Realizzare i backplane è difficile e costoso perché richiedono cablaggi precisi e molti strati sulla scheda. Questo può richiedere molto tempo e denaro.

I segnali si stancano

Quando i percorsi dei dati sono lunghi nei backplane, i segnali potrebbero diventare più deboli, soprattutto a velocità elevate. Ciò può causare problemi come la perdita di bit di dati o la presenza di segnali rumorosi, problemi che diventano più difficili da risolvere con l'aumento della velocità.

Problemi di calore

Poiché i backplane hanno molte parti vicine tra loro, possono diventare piuttosto calde. Gestire questo calore è importante per mantenere tutto funzionante senza intoppi ed evitare che le parti si usurino troppo presto.

Limiti sugli aggiornamenti

Anche se sono espandibili, a volte non puoi aggiungere parti specifiche perché non c'è spazio o le connessioni non funzionano. Ciò potrebbe significare dover sostituire l'intero backplane solo per aggiornare un pezzo.

Tutte le uova nello stesso paniere

Se qualcosa va storto con il backplane, l'intero sistema potrebbe non funzionare. È come se si rompesse l'interruttore principale di casa, tutte le luci e i dispositivi ad esso collegati smettessero di funzionare. Quindi, assicurarsi che sia super affidabile è fondamentale.

È ora di concludere!

L'eroe nascosto, il PCB del backplane, potrebbe non attirare l'attenzione, ma è fondamentale nel mondo tecnologico di oggi. Abbiamo fatto molta strada dal cablaggio di base fino a diventare strade dati superveloci all'interno dei dispositivi. Poiché continuiamo a chiedere una tecnologia migliore, questi PCB backplane rimangono estremamente importanti, modellando il modo in cui funzionano i nostri gadget ora e in futuro.

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