Nykyään COB:n (chip-on-board) käytön ja elektroniikkatuotteiden kokoonpanomenetelmien ansiosta niiden tiheys, tiedonkeruuominaisuudet ja kyky käsitellä nopeaa dataa paranevat jatkuvasti. Esimerkiksi uusi anturi kerää signaaleja useista lähteistä, jotka kerätään ja reititetään korkean suorituskyvyn käsittelysiruille. Esineiden internet ja koneoppimisjärjestelmät syöttävät dataa kvanttilaskentalaitteisiin, jotta ne voivat käsitellä useita toimintoja samanaikaisesti. Neuromorfiset tietokoneet alkavat jäljitellä tapaa, jolla aivomme käsittelevät pieniä signaaleja ja vertaavat niitä muihin tuloihin. Nykyään'n piirejä käytetään myös kannettavissa laitteissa, jotka vaativat korkeaa laatua, kestävyyttä ja kestävyyttä.
Usein niiden on toimittava korkealle kosteudelle ja laajalle lämpötila-alueelle altistuksen aikana tai sen jälkeen. Uusien sovellusten on lisättävä signaalilinjojen määrää vanhan piirin päällä. Samaan aikaan GaAs (galliumarsenidi) ja GaN (galliumnitridi) sirut lisäävät signaalin nopeutta ja laajentavat laajamittaista digitalisaatiota. Lisäksi useat datalinjat toimivat samanaikaisesti pienemmillä jännite- ja virtatasoilla. Siksi suunnittelijat vaativat pienempää kokoa, kevyempää painoa, enemmän kannettavuutta ja korkeaa luotettavuutta.
Piirilevysuunnittelusta on tullut keskeinen taito varmistaa, että piirilevyt tukevat nopeita digitaalisia järjestelmiä uudella aikakaudella. Nopeiden piirilevyjen suunnittelutiimistä on kasvamassa asiantuntijoita. Piirilevyn suunnittelun on sovitettava kunkin piirin osan nousu- ja laskuajat, signaalireitit on asetettava huolellisesti ja virranjakelu on sijoitettava huolellisesti.
Joissakin tapauksissa voi olla tarpeen suodattaa pienitehoinen kohina piirilevyltä. Painetulla viivan leveydellä ja piirilevyn välillä on kriittinen vaikutus digitaaliseen nopeuteen ja suorituskykyyn. PC-levyn dielektrisyysvakio (Dk) tulee kriittiseksi tukemaan uusien digitaalisten signaalien nopeita nousu- ja laskuaikoja. Piirilevyn dielektrinen materiaali voi olla polarisoitunut ja vaikuttaa negatiivisesti piirilevyn pinnalla olevan energian nopeuteen ja hajoamiskertoimeen (Df). FR-4-materiaalit korvataan nopeammilla substraattimateriaaleilla, jotka vähentävät kudonta- ja siirtymähäviöitä. Digitaalisten signaaliparien pituuksien on myös oltava hyvin samanlaiset vinoutumisen välttämiseksi ja heijastusten minimoimiseksi riviltä toiselle.
Yksisiruinen prosessoripiirilevy
Suunnittelijoiden on myös kiinnitettävä erityistä huomiota painetun piirin asettelun liitintyynyihin. Erilaiset asetteluohjeet ovat hyvin tunnettuja, ja niiden signaalitielle on vältettävä ylikuulumista, kohinaa ja indusoitua EMI:tä. Oikealla piirilevyn suunnittelulla voidaan välttää kohinan kytkentämekanismien, kuten säteilyn, magneetti- tai sähkökentän kytkennän, vaikutus. Tämä edellyttää vakiintuneiden Micro-D-levyjen asettelustandardien käyttöä piirilevyn tyynyjen välisen etäisyyden laajentamiseksi. Tällä ylimääräisellä etäisyydellä on taipumus vähentää"indusoidun EMI:n" uudemmissa nopeissa digitaalisissa signaaleissa.
Esimerkkinä on pulssiamplitudimodulaation (PAM) käyttö signaloinnin määrittämiseksi NRZ-menetelmää (non-return to zero) varten, joka tarjoaa useita digitaalisia linjoja piirilevyjen ja liittimien kautta. PAM:lla jokainen signaali käyttää"purske" eri jännitetasoilla jokaisen signaalin eristämiseksi muista signaaleista. Jos se toimii lähellä muita PC-levyn signaaleja, nämä äkilliset jännitetason muutokset voivat aiheuttaa kohinaa.
Kun liitin on suoraan yhdenmukainen PC-levyn signaalin kanssa, on myös otettava huomioon"suora kytkentä" tulo/lähtösignaalin mekanismi, kuten impedanssi. Liittimen kaapelista voi tulla antenni, joka lisää kohinaa yhteen signaalilinjoista. Sitten tämä kohina voi liittyä piirilevyn tyynyihin ja saastuttaa PC-levyn signaalinkäsittelyn. Monet tiheämmät piirilevyt käyttävät nyt Micro-D-liittimiä suoraan sarjaan kaapelin kanssa.
Tätä uutta piirisovellusta käytetään optisten ohjusten etsijissä ja vaiheistetuissa ohjaustutkissa sekä autonomisissa roboteissa siviili- ja puolustusteollisuudelle. Olemme nyt yhteydessä sotilaisiin' laitteet, jotka voivat kerätä ja tarjota taktisia tietoja. Kierrättävät satelliitit tarkkailevat jokaisen taistelukentällä olevan sotilaan henkilökohtaista sijaintia ja terveyttä. Näissä sovelluksissa avainpiirimoduulit on usein täytetty tilan ja moduulien väliseen monijohtimiseen kytkentäjärjestelmään, ja ne voivat selviytyä äärimmäisissä olosuhteissa.
Lisäksi verrattuna aikaisempiin passiivisiin mittauslaitteisiin, nykyään':n kannettavat testilaitteet kattavat täysin aktiiviset elektroniset laitteet. Uusi kannettava instrumentti on monipuolinen ja sisältää lisätarvikkeita, joilla voidaan kerätä korkeatasoista tietoa. Tämä edellyttää kehittyneissä järjestelmissä käytettävien johtojen ja liittimien määrän huomattavaa lisäämistä. Signaalikohtaisen pienemmän virran vuoksi johdon ja liittimen halkaisija pienenee Micro-D-liittimissä käytettävään halkaisijaan. Nyt on mahdollista sijoittaa suurempi määrä nastoja pienempään tilaan ja asentaa se suoraan vakiokuvioon piirilevylle.
Micro-D-liittimet ovat pitkään olleet monimutkaisten järjestelmäverkkojen tärkeä tekijä. Nykyään useammat piirit vaativat alle 1 ampeerin virran useiden alle 15 voltin jännitteillä toimivien signaalien käsittelemiseksi. Siru asennetaan suoraan piirilevylle ja työnnetään anturin tai anturilaitteen kapeaan tilaan ja/tai päähän. Uusi differentiaalinen digitaalinen signaali täyttää enemmän tarpeita ja toimii suuremmilla nopeuksilla. Yksilevyisistä tietokoneista on tullut suurten verkkojen keskus, ja niissä on monimutkaiset liittimet ja kaapelijärjestelmät signaalien reitittämiseksi. Tiedonkäsittely ja tallennus tapahtuvat"tiedonhankinta"-"data-analyysi"-ja"toiminnallinen toiminta &. ] quot;.
Suorakaiteen muotoiset Micro-D-liittimet ovat erittäin yhteensopivia uusien sirupiirien kanssa, jotka on tarkoitettu kestäville ja kannettaville, pienemmille ja kevyemmille painoille, nastavälillä 0,05 tuumaa keskellä. Sotilaallinen spesifikaationumero MIL-DTL-83513 on valmis, ja johdon kooksi on asetettu 26 AWG, joka on kehittynyt standardiksi 3 ampeerin ja sitä pienempien virtojen käsittelyyn. Suorakaiteen muotoinen muoto sopii myös painetun piirikortin kuvasuhteeseen, voidaan käyttää reunaliittimenä ja mahdollistaa moduulien tiheämmän pinoamisen. Vakio Micro-D standardipiirilevyn liitäntäkuvioilla on saatavana pysty- ja suorakulmakiinnitysmuodoissa, ja se tarjoaa erilaisia nastakokoja 9 nastasta yli 37 nastaan.
Vakiona sotilaallinen Spec Micro-D sopii moniin sovelluksiin useimmilla alan piirilevyillä, ja se voidaan valita verkossa. Kun liittimen muoto, kulma ja levyasennus on vaihdettava, suunnittelija voi tarkastella vakiomallia ja alkaa sitten keskustella liittimen suunnittelutoimittajan kanssa näiden standardien muuttamisesta niin, että ne sopivat hyvin uuteen instrumenttiin. Kotelon muutokset, mukaan lukien metalliset takakuoret EMI-suojausta ja verkkosuojausta varten, ovat yleinen esimerkki. Se voidaan täydentää käyttämällä jakkiruuveja, jotka vaativat ylimääräistä aikaa ja työkaluja toimiakseen tavallisten Micro-D-liittimien kanssa. Uudempi salpa Micro-D ratkaisee nämä ongelmat ja voi silti toimia lujasti erittäin kestävissä sovelluksissa. Katso oheinen kuva, joka sisältää droonin kaapelin, jossa on 2 virtajohtoa ja 5 signaalijohtoa dronin valvonta-asennusjärjestelmää varten.
Omnetics' pystysuora standarditila Micro-D
Suljettu Micro-D
Suunnittelijat voivat työskennellä suoraan Omneticsin ja muiden yritysten kanssa määrittääkseen liittimet, joissa on silikonirengastiivisteet, jotka estävät pölyn ja veden pääsyn sisään. Päällevalettu polymeerikuori voi sillata metalliliittimen kuoren kaapelin vaippaan, mikä tarjoaa sujuvan siirtymisen kaapelista liittimeen käsittelyä ja vedonpoistoa varten. Erilaisia materiaaleja on valmiina alumiinikoteloista ruostumattomaan teräkseen ja muihin. Tuote valitsee myös kuorilevyn vastaamaan ympäristöaltistusongelmia, ja se voi myös tarjota takapotkun ja tiivistysepoksidin ylläpitämään yli 200 °C:n lämpötilaa tai ylläpitämään syvän avaruuden matkaa NASAn valitsemissa alhaisissa kaasunpäästöolosuhteissa.
Tekoälyn, koneoppimisjärjestelmien ja autonomisten robottien nopeammat digitaaliset piirit muuttavat kestävyyden ja miniatyrisoinnin kysyntää. Micro-D-liittimet sopivat suoraan yhdistetyn tehon ja signaalin suunnitteluun, ja ne voidaan asentaa suoraan piirilevykuvioon sopivin väliajoin, jotta voidaan varmistaa nykypäivän':n uuden siruteknologian maksimaalinen suorituskyky. Omnetics käyttää online-fyysisiä malleja erityisten asettelujen suunnitteluun ja tarjoaa hyviä vaihteluita liittimien muotoihin samalla, kun se vastaa piirilevyllä vaadittua standardiasettelua.
