Sut i reoli PCB rhwystriant?

Without impedance control, considerable signal reflection and distortion will be caused, resulting in design failure. Mae angen rheoli rhwystriant ar signalau cyffredin, fel bws PCI, bws PCI-E, USB, Ethernet, cof DDR, signal LVDS, ac ati. Yn y pen draw, mae angen gwireddu rheolaeth rhwystriant trwy ddylunio PCB, sydd hefyd yn cyflwyno gofynion uwch ar gyfer technoleg bwrdd PCB. Ar ôl cyfathrebu â ffatri PCB a’i gyfuno â defnyddio meddalwedd EDA, rheolir rhwystriant gwifrau yn unol â gofynion cywirdeb signal.

Gellir cyfrifo gwahanol ddulliau gwifrau i gael y gwerth rhwystriant cyfatebol.

Microstrip lines

• Mae’n cynnwys stribed o wifren gyda’r awyren ddaear a dielectric yn y canol. Os gellir rheoli’r cysonyn dielectrig, lled y llinell, a’i phellter o’r awyren ddaear, yna gellir rheoli ei rwystriant nodweddiadol, a bydd y cywirdeb o fewn ± 5%.

What is impedance control how to perform impedance control on PCB

Llinell linell

Mae llinell ruban yn stribed o gopr yng nghanol y dielectric rhwng dwy awyren dargludol. Os yw trwch a lled y llinell, cysonyn dielectrig y cyfrwng, a’r pellter rhwng awyrennau daear y ddwy haen yn rhai y gellir eu rheoli, gellir rheoli rhwystriant nodweddiadol y llinell, ac mae’r cywirdeb o fewn 10%.

What is impedance control how to perform impedance control on PCB

The structure of multi-layer board:

Er mwyn rheoli rhwystriant PCB yn dda, mae angen deall strwythur PCB:

Fel arfer, mae’r hyn rydyn ni’n ei alw’n fwrdd amlhaenog yn cynnwys plât craidd a dalen lled-solid wedi’i lamineiddio ynghyd â’i gilydd. Mae bwrdd craidd yn drwch caled, penodol, plât copr dau fara, sef deunydd sylfaenol y bwrdd printiedig. And the semi-cured piece constitutes the so-called infiltration layer, plays the role of bonding the core plate, although there is a certain initial thickness, but in the process of pressing its thickness will occur some changes.

Fel arfer, haenau gwlyb yw’r ddwy haen dielectrig fwyaf allanol o amlhaenog, a defnyddir haenau ffoil copr ar wahân y tu allan i’r ddwy haen hon fel y ffoil gopr allanol. Yn gyffredinol, mae manyleb trwch gwreiddiol ffoil copr allanol a ffoil copr fewnol yn 0.5oz, 1OZ, 2OZ (mae 1OZ tua 35wm neu 1.4mil), ond ar ôl cyfres o driniaeth arwyneb, bydd trwch terfynol ffoil copr allanol yn cynyddu tua tua yn gyffredinol. 1OZ. Y ffoil copr fewnol yw’r gorchudd copr ar ddwy ochr y plât craidd. Nid yw’r trwch terfynol yn wahanol iawn i’r trwch gwreiddiol, ond yn gyffredinol mae’n cael ei leihau gan sawl um oherwydd ysgythriad.

The outermost layer of the multilayer board is the welding resistance layer, which is what we often say “green oil”, of course, it can also be yellow or other colors. The thickness of the solder resistance layer is generally not easy to determine accurately. The area without copper foil on the surface is slightly thicker than the area with copper foil, but because of the lack of copper foil thickness, so the copper foil is still more prominent, when we touch the printed board surface with our fingers can feel.

Pan wneir trwch penodol o’r bwrdd printiedig, ar y naill law, mae angen dewis rhesymol o baramedrau deunydd, ar y llaw arall, bydd trwch terfynol y ddalen lled-halltu yn llai na’r trwch cychwynnol. Mae’r canlynol yn strwythur wedi’i lamineiddio 6 haen nodweddiadol:

What is impedance control how to perform impedance control on PCB

PCB parameters:

Different PCB plants have slight differences in PCB parameters. Through communication with circuit board plant technical support, we obtained some parameter data of the plant:

Ffoil copr wyneb:

There are three thicknesses of copper foil that can be used: 12um, 18um and 35um. Y trwch olaf ar ôl gorffen yw tua 44wm, 50wm a 67wm.

Plât craidd: S1141A, safonol FR-4, defnyddir dau blât copr bara yn gyffredin. Gellir pennu’r manylebau dewisol trwy gysylltu â’r gwneuthurwr.

Semi-cured tablet:

Y manylebau (trwch gwreiddiol) yw 7628 (0.185mm), 2116 (0.105mm), 1080 (0.075mm), 3313 (0.095mm). Mae’r trwch gwirioneddol ar ôl pwyso fel arfer tua 10-15um yn llai na’r gwerth gwreiddiol. Gellir defnyddio uchafswm o 3 tabled lled-halltu ar gyfer yr un haen ymdreiddio, ac ni all trwch 3 tabled lled-halltu fod yr un peth, gellir defnyddio o leiaf hanner tabledi wedi’u halltu, ond rhaid i rai gweithgynhyrchwyr ddefnyddio o leiaf dwy. . Os nad yw trwch y darn lled-halltu yn ddigonol, gellir ysgythru’r ffoil copr ar ddwy ochr y plât craidd, ac yna gellir bondio’r darn lled-halltu ar y ddwy ochr, fel y gall haen ymdreiddio mwy trwchus fod wedi’i gyflawni.

Haen weldio gwrthsefyll:

Mae trwch yr haen gwrthsefyll sodr ar y ffoil copr yn C2≈8-10um. Mae trwch yr haen gwrthsefyll sodr ar yr wyneb heb ffoil copr yn C1, sy’n amrywio gyda thrwch copr ar yr wyneb. Pan fydd trwch copr ar yr wyneb yn 45wm, C1≈13-15um, a phan fydd trwch copr ar yr wyneb yn 70wm, C1≈17-18um.

Trawsdoriad:

Byddem yn meddwl bod trawsdoriad gwifren yn betryal, ond trapesoid ydyw mewn gwirionedd. Gan gymryd yr haen TOP fel enghraifft, pan fydd trwch ffoil copr yn 1OZ, mae ymyl waelod uchaf trapesoid 1MIL yn fyrrach na’r ymyl waelod isaf. Er enghraifft, os yw lled y llinell yn 5MIL, yna mae’r ochrau uchaf a gwaelod tua 4MIL ac mae’r ochrau gwaelod a gwaelod tua 5MIL. Mae’r gwahaniaeth rhwng ymylon uchaf a gwaelod yn gysylltiedig â thrwch copr. Mae’r tabl canlynol yn dangos y berthynas rhwng top a gwaelod trapesoid o dan amodau gwahanol.

What is impedance control how to perform impedance control on PCB

Caniatadrwydd: Mae caniataolrwydd dalennau lled-halltu yn gysylltiedig â thrwch. Mae’r tabl canlynol yn dangos paramedrau trwch a chaniatâd gwahanol fathau o gynfasau wedi’u halltu:

What is impedance control how to perform impedance control on PCB

Mae cysonyn dielectrig y plât yn gysylltiedig â’r deunydd resin a ddefnyddir. Cysonyn dielectrig plât FR4 yw 4.2 – 4.7, ac mae’n gostwng gyda’r cynnydd mewn amledd.

Ffactor colled dielectrig: gelwir deunyddiau dielectrig o dan weithred maes trydan eiledol, oherwydd gwres ac egni, yn golled dielectrig, a fynegir fel arfer gan ffactor colled dielectrig Tan δ. Y gwerth nodweddiadol ar gyfer S1141A yw 0.015.

Lleiafswm lled y llinell a bylchau llinell i sicrhau peiriannu: 4mil / 4mil.

Cyflwyniad offeryn cyfrifo rhwystriant:

Pan fyddwn yn deall strwythur y bwrdd amlhaenog ac yn meistroli’r paramedrau gofynnol, gallwn gyfrifo’r rhwystriant trwy feddalwedd EDA. Gallwch ddefnyddio Allegro i wneud hyn, ond rwy’n argymell Polar SI9000, sy’n offeryn da ar gyfer cyfrif rhwystriant nodweddiadol ac a ddefnyddir bellach gan lawer o ffatrïoedd PCB.

Wrth gyfrifo rhwystriant nodweddiadol signal mewnol y llinell wahaniaethol a’r llinell derfynell sengl, dim ond gwahaniaeth bach a welwch rhwng Polar SI9000 ac Allegro oherwydd rhai manylion, megis siâp croestoriad y wifren. Fodd bynnag, os yw am gyfrifo rhwystriant nodweddiadol y signal Arwyneb, awgrymaf eich bod yn dewis y model Gorchuddiedig yn lle’r model Arwyneb, oherwydd bod modelau o’r fath yn ystyried bodolaeth haen gwrthiant sodr, felly bydd y canlyniadau’n fwy cywir. Mae’r isod yn screenshot rhannol o’r rhwystriant llinell wahaniaethol arwyneb a gyfrifir gyda Polar SI9000 yn ystyried yr haen gwrthiant sodr:

What is impedance control how to perform impedance control on PCB

Gan nad yw trwch yr haen gwrthsefyll sodr yn hawdd ei reoli, gellir defnyddio dull bras hefyd, fel yr argymhellwyd gan wneuthurwr y bwrdd: tynnwch werth penodol o gyfrifiad y model Arwyneb. Argymhellir bod y rhwystriant gwahaniaethol yn llai na 8 ohms a’r rhwystriant un pen fod yn llai na 2 ohms.

Gofynion gwahaniaethol PCB ar gyfer gwifrau

(1) Darganfyddwch y modd gwifrau, y paramedrau a’r cyfrifiad rhwystriant. Mae dau fath o foddau gwahaniaeth ar gyfer llwybro llinell: modd gwahaniaeth llinell microstrip haen allanol a modd gwahaniaeth llinell stribed haen fewnol. Gellir cyfrifo rhwystriant trwy feddalwedd cyfrifo rhwystriant cysylltiedig (fel POLAR-SI9000) neu fformiwla cyfrifo rhwystriant trwy osod paramedr rhesymol.

(2) Llinellau isometrig cyfochrog. Darganfyddwch led a bylchau y llinell, a dilynwch led a bylchau y llinell a gyfrifir wrth lwybro. Rhaid i’r bylchau rhwng dwy linell aros yn ddigyfnewid bob amser, hynny yw, er mwyn cadw’n gyfochrog. There are two ways of parallelism: one is that the two lines walk in the same side-by-side layer, and the other is that the two lines walk in the over-under layer. Yn gyffredinol, ceisiwch osgoi defnyddio’r signal gwahaniaeth rhwng yr haenau, sef oherwydd wrth brosesu PCB yn y broses, oherwydd bod rhaeadru cywirdeb aliniad wedi’i lamineiddio yn llawer is na’r hyn a ddarperir rhwng y manwl gywirdeb ysgythru, ac yn y broses o golli dielectrig wedi’i lamineiddio, ni all warantu bod bylchau llinell gwahaniaeth yn hafal i drwch y dielectric interlayer, bydd yn achosi’r gwahaniaeth rhwng haenau’r gwahaniaeth newid rhwystriant. Argymhellir defnyddio’r gwahaniaeth o fewn yr un haen gymaint â phosibl.