With the increasing speed of PCB athrú comharthaí, ní mór do dhearthóirí PCB an lae inniu impedance rianta PCB a thuiscint agus a rialú. Ag teacht leis na hamanna tarchuir comhartha is giorra agus rátaí clog níos airde de chiorcaid dhigiteacha nua-aimseartha, ní naisc shimplí iad rianta PCB a thuilleadh, ach línte tarchuir.

Conas impedance PCB a rialú

Go praiticiúil, is gá rian-impedance a rialú nuair a sháraíonn luas imeallach digiteach 1ns nó má sháraíonn minicíocht analógach 300Mhz. Ceann de phríomh-pharaiméadair rian PCB is ea a saintréith tréith (an cóimheas idir voltas agus sruth agus an tonn ag taisteal feadh na líne tarchuir comhartha). Is innéacs tábhachtach de dhearadh an bhoird chiorcaid impedance tréith na sreinge ar bhord ciorcad priontáilte, go háirithe i ndearadh PCB de chiorcad ardmhinicíochta, caithfear a mheas an bhfuil impedance tréith na sreinge comhsheasmhach leis an impedance tréith a éilíonn feiste nó comhartha. This involves two concepts: impedance control and impedance matching. This paper focuses on impedance control and lamination design.

Rialú impedance

Rialú EImpedance, beidh gach cineál tarchuir comhartha ag an seoltóir ar an gclár ciorcad, d’fhonn an ráta tarchuir a fheabhsú agus caithfidh sé a mhinicíocht a mhéadú, más é an líne féin mar gheall ar eitseáil, tiús cruachta, leithead na sreinge agus fachtóirí éagsúla eile. athrú ar luach impedance, an saobhadh comhartha. Dá bhrí sin, ba cheart luach impedance an tseoltóra ar an gclár ciorcad ardluais a rialú laistigh de raon áirithe, ar a dtugtar “rialú impedance”.

The impedance of a PCB trace will be determined by its inductive and capacitive inductance, resistance, and conductivity coefficient. Is iad na príomhfhachtóirí a théann i bhfeidhm ar impedance sreangú PCB: leithead na sreinge copair, tiús na sreinge copair, an tairiseach tréleictreach meánach, an tiús meánach, tiús an eochaircheap, cosán na sreinge talún, an sreangú timpeall na sreangaithe , srl. Tá impedance PCB idir 25 agus 120 ohm.

Go praiticiúil, is éard atá i líne tharchuir PCB de ghnáth rian, sraith tagartha amháin nó níos mó, agus ábhair inslithe. Is iad rianta agus sraitheanna an impedance rialaithe. Is minic a bheidh PCBS ilchisealach, agus is féidir an impedance rialaithe a thógáil ar bhealaí éagsúla. However, whatever method is used, the impedance value will be determined by its physical structure and the electrical properties of the insulating material:

Leithead agus tiús rian na comhartha

Airde an chroí-ábhair nó an ábhair réamhlíonta ar gach taobh den rian

Cumraíocht rian agus pláta

Insulation constants of core and prefilled materials

Tá dhá phríomhfhoirm ag línte tarchuir PCB: Microstrip agus Stráice.

Microstrip:

Is seoltóir stiall é líne micreastruchtúr le plána tagartha ar thaobh amháin, agus an barr agus na taobhanna nochtaithe d’aer (nó brataithe), os cionn dromchla an bhoird chiorcaid Er inslithe tairiseach inslithe, leis an soláthar cumhachta nó an talamh mar thagairt. Mar a thaispeántar thíos:

Nóta: I ndéantúsaíocht iarbhír PCB, is gnách go ndéanann an monaróir boird sciath ar dhromchla an PCB le sraith d’ola glas, mar sin i ríomh impedance iarbhír, úsáidtear an tsamhail a thaispeántar thíos de ghnáth chun líne micreastruchtúr dromchla a ríomh:

Stráice:

Is ribín sreinge é líne ribín a chuirtear idir dhá phlána tagartha, mar a thaispeántar san fhigiúr thíos. Is féidir le tairisigh tréleictreach an tréleictreach a léiríonn H1 agus H2 a bheith difriúil.

The above two examples are only a typical demonstration of microstrip lines and ribbon lines. There are many kinds of specific microstrip lines and ribbon lines, such as coated microstrip lines, which are related to the specific laminated structure of PCB.

The equations used to calculate the characteristic impedances require complex mathematical calculations, usually using field solving methods, including boundary element analysis, so using the specialized impedance calculation software SI9000, all we need to do is control the parameters of the characteristic impedances:

Dielectric constant Er, wiring width W1, W2 (trapezoid), wiring thickness T and insulation layer thickness H.

W1, W2:

The calculated value must be within the red box. Agus mar sin de.

Úsáidtear SI9000 chun a ríomh an gcomhlíontar na ceanglais maidir le rialú impedance:

Ar dtús ríomh an rialú impedance aon-deireadh ar líne sonraí DDR:

Ciseal BARR: Tiús copair 0.5oz, leithead sreinge 5MIL, fad 3.8mil ón eitleán tagartha, tairiseach tréleictreach 4.2. Roghnaigh an tsamhail, cuir in ionad na bparaiméadar é, agus roghnaigh Ríomh gan Chaillteanas, mar a thaispeántar san fhigiúr:

Ciallaíonn CoaTIng coaTIng, agus mura bhfuil coaTIng ann, líon 0 i dtiús agus 1 i tréleictreach (tairiseach tréleictreach) (aer).

Seasann foshraith do chiseal foshraithe, is é sin, ciseal tréleictreach, go ginearálta ag baint úsáide as fr-4, tiús arna ríomh ag bogearraí ríofa impedance, tairiseach tréleictreach 4.2 (minicíocht níos lú ná 1GHz).

Click on Weight (oz) to set the thickness of the copper layer, which determines the thickness of the cable.

9. Coincheap Prepreg / Core de chiseal inslithe:

Is cineál ábhar tréleictreach é PP (Prepreg), comhdhéanta de shnáithín gloine agus roisín eapocsa. CINEÁL de mheán PP is ea croí i ndáiríre, ach tá a dhá thaobh clúdaithe le scragall copair, cé nach bhfuil PP ann. Nuair a dhéantar cláir ilchisealacha, úsáidtear croí agus PP le chéile de ghnáth, agus úsáidtear PP chun nasc a dhéanamh idir croí agus croí.

10. Nithe ​​ar gá aird a thabhairt orthu i ndearadh lannaithe PCB

(1) Fadhb an leathanaigh

Ba chóir go mbeadh dearadh ciseal PCB siméadrach, is é sin, ba chóir go mbeadh tiús na meánchiseal agus na sraithe copair de gach ciseal siméadrach. Tóg sé shraith mar shampla, ba cheart go mbeadh tiús an mheán-GND agus an mheánchumhachta comhsheasmhach le tiús an chopair, AGUS ba cheart go mbeadh tiús mheán GND-L2 agus L3-POWER comhsheasmhach le tiús an chopair. Ní rachaidh sé seo i gcion ar lannú.

(2) Ba cheart an ciseal comhartha a chúpláil go docht leis an eitleán tagartha cóngarach (is é sin, ba cheart go mbeadh an tiús meánach idir an ciseal comhartha agus an ciseal sciath copair in aice láimhe an-bheag); Ba chóir cóiriú copair cumhachta agus cóiriú copair talún a chúpláil go docht.

(3) I gcás luas an-ard, is féidir sraitheanna breise a chur leis chun an ciseal comhartha a leithlisiú, ach moltar gan ilchiseal cumhachta a leithlisiú, rud a d’fhéadfadh cur isteach gan ghá ar thorann.

(4) Taispeántar dáileadh na ngnáthshraitheanna dearaidh lannaithe sa tábla seo a leanas:

(5) Prionsabail ghinearálta maidir le socrú sraithe:

Faoi bhun dhromchla na comhpháirte (an dara sraith) tá an plána talún, a sholáthraíonn ciseal sciath na feiste agus an plána tagartha do shreangú na sraithe barr;

Tá na sraitheanna comhartha go léir cóngarach don eitleán talún chomh fada agus is féidir.

Seachain aclaíocht dhíreach idir dhá shraith comhartha a mhéid is féidir;

Ba cheart go mbeadh an príomhsholáthar cumhachta chomh cóngarach agus is féidir;

Cuirtear siméadracht an struchtúir lannaithe san áireamh.

For the layer layout of the motherboard, it is difficult for the existing motherboard to control the parallel long-distance wiring, and the working frequency of the board level is above 50MHZ

(Maidir le coinníollacha faoi bhun 50MHZ, féach air agus déan é a mhaolú go cuí), moltar prionsabal an leagan amach:

Is plána talún iomlán (sciath) dromchla dromchla agus táthú;

Gan aon chiseal sreangaithe comhthreomhar in aice láimhe;

Tá na sraitheanna comhartha go léir cóngarach don eitleán talún chomh fada agus is féidir.

Tá an príomhchomhartha cóngarach don fhoirmiú agus ní thrasnaíonn sé an crios deighilte.