Conas a rialú PCB impedance?

Without impedance control, considerable signal reflection and distortion will be caused, resulting in design failure. Teastaíonn rialú impedance ó chomharthaí coitianta, mar shampla bus PCI, bus PCI-E, USB, Ethernet, cuimhne DDR, comhartha LVDS, srl. Impedance control ultimately needs to be realized through PCB design, which also puts forward higher requirements for PCB board technology. After communication with PCB factory and combined with the use of EDA software, the impedance of wiring is controlled according to the requirements of signal integrity.

Is féidir modhanna sreangaithe éagsúla a ríomh chun an luach impedance comhfhreagrach a fháil.

Microstrip lines

• Is éard atá ann stiall sreinge leis an bplána talún agus tréleictreach sa lár. Má tá an tairiseach tréleictreach, leithead na líne, agus a fad ón bplána talún inrialaithe, ansin tá a impedance tréith inrialaithe, agus beidh an cruinneas laistigh de ± 5%.

What is impedance control how to perform impedance control on PCB

Stráice

Is éard atá i líne ribín ná stiall de chopar i lár an tréleictreach idir dhá phlána seolta. If the thickness and width of the line, the dielectric constant of the medium, and the distance between the ground planes of the two layers are controllable, the characteristic impedance of the line is controllable, and the accuracy is within 10%.

What is impedance control how to perform impedance control on PCB

The structure of multi-layer board:

D’fhonn impedance PCB a rialú go maith, is gá struchtúr PCB a thuiscint:

De ghnáth bíonn an rud a thugaimid ar bhord ilteangach comhdhéanta de chroíphláta agus leathán leath-sholadaithe lannaithe i dteannta a chéile. Is tiús crua, sonrach é croíchlár, pláta copair dhá arán, arb é bunábhar an bhoird chlóite é. 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.

De ghnáth is sraitheanna fliuchta iad an dá shraith tréleictreach is forimeallaí de multilayer, agus úsáidtear sraitheanna scragall copair ar leithligh ar an taobh amuigh den dá shraith seo mar an scragall copair seachtrach. Is é an tsonraíocht thiús bunaidh de scragall copair seachtrach agus scragall copair istigh de ghnáth 0.5oz, 1OZ, 2OZ (tá 1OZ thart ar 35um nó 1.4mil), ach tar éis sraith cóireála dromchla, méadóidh tiús deiridh an scragall copair seachtrach thart ar 1OZ. Is é an scragall copair istigh an clúdach copair ar dhá thaobh an chroíphláta. Níl mórán difríochta idir an tiús deiridh agus an tiús bunaidh, ach go ginearálta laghdaítear é faoi roinnt um mar gheall ar eitseáil.

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.

Nuair a dhéantar tiús áirithe den chlár clóite, ar thaobh amháin, teastaíonn rogha réasúnta paraiméadair ábhair, ar an taobh eile, beidh tiús deiridh an bhileog leath-leigheas níos lú ná an tiús tosaigh. Seo a leanas struchtúr lannaithe tipiciúil 6 chiseal:

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:

Scragall copair dromchla:

There are three thicknesses of copper foil that can be used: 12um, 18um and 35um. Is é an tiús deiridh tar éis críochnú thart ar 44um, 50um agus 67um.

Croíphláta: Úsáidtear S1141A, caighdeán FR-4, dhá phláta copair aráin go coitianta. Is féidir na sonraíochtaí roghnacha a chinneadh trí theagmháil a dhéanamh leis an monaróir.

Semi-cured tablet:

Specifications (original thickness) are 7628 (0.185mm), 2116 (0.105mm), 1080 (0.075mm), 3313 (0.095mm). The actual thickness after pressing is usually about 10-15um less than the original value. Is féidir 3 tháibléad leath-leigheasta ar a mhéad a úsáid don chiseal insíothlaithe céanna, agus ní féidir le tiús 3 táibléad leath-leigheas a bheith mar an gcéanna, is féidir leath táibléad leigheasta amháin a úsáid, ach caithfidh roinnt déantúsóirí dhá cheann ar a laghad a úsáid. . If the thickness of the semi-cured piece is not enough, the copper foil on both sides of the core plate can be etched off, and then the semi-cured piece can be bonded on both sides, so that a thicker infiltration layer can be achieved.

Ciseal táthú frithsheasmhachta:

Is é C2≈8-10um tiús na sraithe frithsheasmhachta solder ar an scragall copair. Is é C1 tiús na sraithe frithsheasmhachta solder ar an dromchla gan scragall copair, a athraíonn de réir thiús an chopair ar an dromchla. Nuair a bhíonn tiús an chopair ar an dromchla 45um, C1≈13-15um, agus nuair a bhíonn tiús an chopair ar an dromchla 70um, C1≈17-18um.

Traverse section:

Shílfeá gur dronuilleog é trasghearradh sreinge, ach traipéisóideach atá ann i ndáiríre. Ag glacadh leis an gciseal BARR mar shampla, nuair a bhíonn tiús an scragall copair 1OZ, tá imeall bun uachtarach an traipéisóid 1MIL níos giorra ná an t-imeall bun íochtarach. Mar shampla, má tá leithead na líne 5MIL, ansin tá na taobhanna barr agus bun thart ar 4MIL agus tá na taobhanna bun agus bun thart ar 5MIL. The difference between top and bottom edges is related to copper thickness. The following table shows the relationship between top and bottom of trapezoid under different conditions.

What is impedance control how to perform impedance control on PCB

Ceadaíocht: Tá ceadaíocht leatháin leath-leigheasta bainteach le tiús. Taispeánann an tábla seo a leanas paraiméadair tiús agus ceadaíochta cineálacha éagsúla bileoga leath-leigheasta:

What is impedance control how to perform impedance control on PCB

The dielectric constant of the plate is related to the resin material used. The dielectric constant of FR4 plate is 4.2 — 4.7, and decreases with the increase of frequency.

Fachtóir caillteanais tréleictreach: tugtar caillteanas tréleictreach ar ábhair tréleictreach faoi ghníomh réimse leictreach ailtéarnach, mar gheall ar ídiú teasa agus fuinnimh, arna chur in iúl de ghnáth ag fachtóir caillteanais tréleictreach Tan δ. Is é an luach tipiciúil do S1141A ná 0.015.

Leithead líne íosta agus spásáil líne chun meaisínithe a chinntiú: 4mil / 4mil.

Réamhrá uirlis ríofa impedance:

Nuair a thuigeann muid struchtúr an bhoird ilchéadair agus máistirimid na paraiméadair riachtanacha, is féidir linn an impedance a ríomh trí bhogearraí EDA. Is féidir leat Allegro a úsáid chun é seo a dhéanamh, ach molaim Polar SI9000, ar uirlis mhaith é chun impedance tréith a ríomh agus a úsáideann go leor monarchana PCB anois.

Agus impedance tréith an chomhartha istigh den líne dhifreálach agus an líne teirminéil aonair á ríomh, ní bhfaighidh tú ach difríocht bheag idir Polar SI9000 agus Allegro mar gheall ar roinnt sonraí, mar shampla cruth trasghearradh na sreinge. Má tá sé chun impedance tréith an chomhartha Dromchla a ríomh, molaim duit an tsamhail Brataithe a roghnú in ionad an tsamhail Dromchla, toisc go gcuireann samhlacha den sórt sin san áireamh go bhfuil ciseal friotaíochta solder ann, mar sin beidh na torthaí níos cruinne. Seo a leanas pictiúr páirteach den impedance líne difreálach dromchla arna ríomh le Polar SI9000 ag smaoineamh ar an gciseal friotaíochta solder:

What is impedance control how to perform impedance control on PCB

Ós rud é nach féidir tiús na sraithe frithsheasmhachta solder a rialú go héasca, is féidir cur chuige neasach a úsáid freisin, mar a mhol monaróir an bhoird: luach sonrach a dhealú ó ríomh an mhúnla Dromchla. Moltar go mbeadh an impedance difreálach lúide 8 ohms agus an impedance aon-deireadh a bheith lúide 2 ohms.

Ceanglais dhifreálacha PCB maidir le sreangú

(1) Faigh amach an modh sreangaithe, na paraiméadair agus an ríomh impedance. Tá dhá chineál modhanna difríochta ann le haghaidh ródú líne: modh difríochta líne micreastruchtúr ciseal seachtrach agus modh difríochta líne stiall ciseal istigh. Is féidir impedance a ríomh trí bhogearraí ríofa impedance gaolmhar (mar POLAR-SI9000) nó foirmle ríofa impedance trí shocrú paraiméadar réasúnta.

(2) Línte isiméadracha comhthreomhara. Faigh leithead agus spásáil na líne, agus lean go docht an leithead líne ríofa agus an spásáil agus tú ag ródú. Caithfidh an spásáil idir dhá líne fanacht gan athrú i gcónaí, is é sin, chun comhthreomhar a choinneáil. 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. De ghnáth déan iarracht an comhartha difríochta idir na sraitheanna a sheachaint, eadhon toisc go bhfuil cruinneas ailínithe lannaithe cascáideacha i bhfad níos ísle ná mar a sholáthraítear idir an cruinneas eitseála, agus sa phróiseas caillteanais tréleictreach lannaithe, i bpróiseáil iarbhír PCB sa phróiseas. ní féidir a ráthú go bhfuil an spásáil líne difríochta cothrom le tiús an tréleictreach interlayer, a chuirfidh faoi deara an difríocht idir na sraitheanna de dhifríocht an athraithe impedance. Moltar an difríocht laistigh den chiseal céanna a úsáid a oiread agus is féidir.