EO_454

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PCB
64 - ELETTRONICA OGGI 454 - MAGGIO 2015
EDA/SW/T&M
Schede PCB rigido-flessibili
ad alta velocità:
alcune regole di progetto
Lo sviluppo di una scheda PCB (Printed Circuit
Board) rigido-flessibile, già intrinsecamente diffici-
le, può divenire ancora più complicato quando sono
previsti segnali ad alta velocità. Un semplice esempio di
problema abbastanza ovvio ma di non semplice soluzione
potrebbe essere il seguente: come fare a determinare se
è più importante l’integrità del segnale ad alta velocità
oppure la flessibilità del circuito?
Il progetto di una scheda PCB è basato sulla gestione di
compromessi nelle fasi di pianificazione (planning) e di
stesura del layout del PCB e nel caso di un progetto ibri-
do di tipo rigido-flessibile con segnali ad alta velocità tali
compromessi devono essere valutati con estrema atten-
zione. Per il buon esito del progetto di una scheda PCB ri-
gido-flessibile complessa è necessario seguire un insieme
ben preciso di best practice (ovvero di procedure in grado
di produrre i migliori risultati).
Prima di iniziare il processo di design è necessario com-
prendere le finalità dell’applicazione in cui verrà usata
la scheda e le modalità di utilizzo delle sezioni rigida e
flessibile. Ciò determinerà in larga misura se il parametro
più importante sarà l’integrità del segnale o la flessibilità
garantita sul lungo periodo del circuito.
La prima domanda da porsi è se la scheda rigido-flessi-
bile deve essere curvata e piegata su base continuativa e
regolare. In caso affermativo è necessario scegliere ma-
teriali in grado di garantire le migliori caratteristiche in
termini di affidabilità e durata. Questo tipo di scheda è de-
nominata flessibile dinamica (dynamic flex). Naturalmente
il problema dell’integrità dei segnali ad alta velocità non
può essere ignorato nel progetto di una scheda flessibile
dinamica, ma in questo tipo di applicazione l’affidabilità
della scheda PCB è l’aspetto prioritario.
In uno scenario come quello appena descritto il compro-
messo è dato dal fatto che per controllare l’impedenza di
un percorso del segnale e preservare un’elevata integrità
del segnale molti progettisti effettuano lo sbroglio (rou-
ting) dei segnali ad alta velocità su “compatti” piani di
massa (ground plane) di rame. Ovviamente, piani di massa
di questo tipo non sono molto flessibili e possono avere
un impatto sull’affidabilità della scheda PCB.
D’altro canto, se il circuito flessibile viene curvato o piega-
to solo occasionalmente – magari durante la produzione
o la manutenzione – è opportuno focalizzare l’attenzione
sull’integrità dei segnali ad alta velocità. Una scheda PCB
di questo tipo è denominata “flex-to-install” (Fig. 1).
Il progetto di una scheda PCB di tipo “flex-to-install” può
Ben Jordan
Senior product manager
PCB design and 3D modeling products
Una guida per valutare le opzioni disponibili
per la scelta del materiale di base e del rame
Fig. 1 – Esempio di circuito rigido-flessibile ancorato durante l’installa-
zione