Impedance control based on PCB design

San kontwòl enpedans, yo pral lakòz konsiderab refleksyon siyal ak deformation, sa ki lakòz echèk konsepsyon. Siyal komen, tankou otobis PCI, otobis PCI-E, USB, Ethernet, memwa DDR, siyal LVDS, elatriye, tout bezwen kontwòl enpedans. Impedance control ultimately needs to be realized through Pkb 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.

ipcb

Diferan metòd fil elektrik ka kalkile pou jwenn valè enpedans ki koresponn lan.

Microstrip liy yo

Li konsiste de yon teren fil ak avyon an tè ak dyelèktrik nan mitan an. Si konstan dyelèktrik la, lajè liy lan, ak distans li soti nan avyon tè a kontwole, Lè sa a, enpedans karakteristik li yo kontwole, ak presizyon an pral nan ± 5%.

Impedance control based on PCB design

Stripline

Yon liy riban se yon teren an kwiv nan mitan Dielectric la ant de avyon fè. Si epesè ak lajè liy lan, konstan dyelèktrik mwayen an, ak distans ant avyon tè yo nan de kouch yo kontwole, enpedans karakteristik liy lan kontwole, ak presizyon an nan 10%.

Impedance control based on PCB design

Estrikti a nan tablo milti-kouch:

Yo nan lòd yo kontwole enpedans PCB byen, li nesesè yo konprann estrikti a nan PCB:

Anjeneral sa nou rele tablo multikouch la fèt ak plak debaz ak fèy semi-solidifye laminated ansanm youn ak lòt. Nwayo tablo se yon difisil, epesè espesifik, de plak kwiv pen, ki se materyèl debaz la nan tablo a enprime. Ak moso nan semi-geri konstitye kouch nan enfiltrasyon sa yo rele, jwe wòl nan lyezon plak debaz la, byenke gen yon sèten epesè inisyal, men nan pwosesis la nan peze epesè li yo pral rive kèk chanjman.

Anjeneral de ekstèn kouch dyelèktrik yo nan yon kouch multi yo mouye kouch, epi separe kouch papye kòb kwiv mete yo te itilize sou deyò a nan de kouch sa yo kòm fèy la kòb kwiv mete deyò. Espesifikasyon orijinal la epesè nan fèy kòb kwiv mete ekstèn ak fèy kòb kwiv mete enteryè se jeneralman 0.5oz, 1OZ, 2OZ (1OZ se sou 35um oswa 1.4mil), men apre yon seri de tretman sifas, epesè final la nan fèy kòb kwiv mete deyò ap jeneralman ogmante pa sou 1OZ. Feuille an kwiv anndan an se kouvri kòb kwiv mete sou tou de bò plak debaz la. Epesè final la diferan de epesè orijinal la, men li jeneralman redwi pa plizyè um akòz grave.

Kouch ekstèn tablo multikouch la se kouch rezistans soude, ki se sa nou souvan di “lwil vèt”, nan kou, li kapab tou jòn oswa lòt koulè. Epesè kouch rezistans soude a jeneralman pa fasil pou detèmine avèk presizyon. Zòn nan san FOIL kwiv sou sifas la se yon ti kras pi epè pase zòn nan ak FOIL kwiv, men paske nan mank de epesè FOIL kwiv, se konsa FOIL kwiv la se toujou pi enpòtan, lè nou manyen sifas la tablo enprime ak dwèt nou ka santi.

Lè yo fè yon epesè patikilye nan tablo enprime a, sou men nan yon sèl, rezonab chwa nan paramèt materyèl yo mande yo, nan lòt men an, epesè final la nan fèy la semi-geri yo pral pi piti pase epesè inisyal la. Sa ki anba la a se yon tipik 6-kouch laminated estrikti:

Impedance control based on PCB design

Paramèt PCB:

Diferan plant PCB gen ti diferans nan paramèt PCB yo. Atravè kominikasyon ak sipò teknik sikwi plant, nou jwenn kèk done paramèt nan plant la:

Fèy kwiv andigman:

Gen twa epesè nan fèy kwiv ki ka itilize: 12um, 18um ak 35um. Epesè final la apre fini se sou 44um, 50um ak 67um.

Nwayo plak: S1141A, estanda FR-4, de plak kwiv pen yo souvan itilize. Espesifikasyon si ou vle yo ka detèmine lè ou kontakte manifakti a.

Semi-geri grenn:

Espesifikasyon (epesè orijinal) se 7628 (0.185mm), 2116 (0.105mm), 1080 (0.075mm), 3313 (0.095mm). Epesè aktyèl la apre peze se nòmalman sou 10-15um mwens pase valè orijinal la. Yon maksimòm de 3 tablèt semi-geri ka itilize pou kouch nan enfiltrasyon menm, ak epesè nan 3 tablèt semi-geri pa ka menm, omwen yon mwatye tablèt geri ka itilize, men gen kèk manifaktirè yo dwe itilize omwen de . Si epesè a nan moso nan semi-geri se pa ase, FOIL la kòb kwiv mete sou tou de bò plak debaz la ka grave koupe, ak Lè sa a, ka moso nan semi-geri dwe estokaj sou tou de bò, se konsa ke yon kouch enfiltrasyon pi epè ka reyalize.

Travèse seksyon:

Nou ta panse ke koup transvèsal la nan yon fil se yon rektang, men li la aktyèlman yon trapèz. Lè w ap pran kouch nan TOP kòm yon egzanp, lè epesè nan fèy kòb kwiv mete se 1OZ, kwen anba anwo nan trapezoid se 1MIL pi kout pase kwen an anba pi ba yo. Pou egzanp, si lajè liy lan se 5MIL, Lè sa a, kote sa yo anwo ak anba yo se sou 4MIL ak pati ki anba yo ak anba yo se sou 5MIL. Diferans ki genyen ant bor anwo ak anba ki gen rapò ak epesè kòb kwiv mete. Tablo sa a montre relasyon ki genyen ant tèt ak anba nan trapèz anba kondisyon diferan.

Impedance control based on PCB design

Pèmisyon: Pèmisyon nan fèy semi-geri ki gen rapò ak epesè. Tablo ki anba la a montre epesè ak paramèt permitivite diferan kalite fèy semi-geri yo:

Impedance control based on PCB design

Konstant dyelèktrik la nan plak la ki gen rapò ak materyèl la résine yo itilize. Konstans la Dielectric nan plak FR4 se 4.2 – 4.7, ak diminye ak ogmantasyon nan frekans.

Faktè pèt Dielectric: materyèl Dielectric anba aksyon an nan altène jaden elektrik, akòz chalè ak konsomasyon enèji yo rele pèt Dielectric, anjeneral eksprime pa faktè pèt Dielectric Tan δ. Valè tipik pou S1141A se 0.015.

Minimòm lajè liy ak liy espas pou asire D: 4mil / 4mil.

Entwodiksyon zouti kalkil enpedans:

Lè nou konprann estrikti a nan tablo a multi ak metrize paramèt yo mande yo, nou ka kalkile enpedans la nan lojisyèl EDA. Ou ka itilize Allegro pou fè sa, men mwen rekòmande polè SI9000, ki se yon bon zouti pou kalkile enpedans karakteristik e kounye a yo itilize pa anpil faktori PCB.

Lè w ap kalkile enpedans karakteristik siyal enteryè tou de liy diferans lan ak liy tèminal sèl la, ou pral jwenn sèlman yon ti diferans ant Polè SI9000 ak Allegro akòz kèk detay, tankou fòm koup transvèsal fil la. Sepandan, si li se kalkile enpedans nan karakteristik nan siyal la andigman, mwen sijere ou chwazi modèl la Kouvwi olye pou yo modèl la andigman, paske modèl sa yo pran an kont egzistans lan nan kouch rezistans soude, se konsa rezilta yo pral pi egzak. Sa ki anba la a se yon D pasyèl nan enpedans liy sifas diferans lan kalkile ak polè SI9000 konsidere kouch la rezistans soude:

Depi epesè nan kouch la reziste soude se pa sa fasil kontwole, yo ka itilize yon apwòch apwoksimatif tou, jan yo rekòmande pa manifakti a tablo: soustraksyon yon valè espesifik nan kalkil la modèl andigman. Li rekòmande ke enpedans diferans lan dwe mwens 8 om ak enpedans sèl-fen a dwe mwens 2 om.

Kondisyon PCB Diferansyèl pou fil elektrik

(1) Detèmine mòd fil elektrik la, paramèt yo ak kalkil enpedans lan. Gen de kalite mòd diferans pou routage liy: ekstèn kouch microstrip mòd diferans liy ak kouch enteryè teren liy diferans mòd. Enpedans ka kalkile pa lojisyèl kalkil enpedans ki gen rapò (tankou POLAR-SI9000) oswa fòmil kalkil enpedans nan anviwònman paramèt rezonab.

(2) Liy izometrik paralèl. Detèmine lajè liy lan ak espas, epi swiv estrikteman lajè liy lan kalkile ak espas lè routage. Espasman ki genyen ant de liy dwe toujou chanje, se sa ki, kenbe paralèl. Gen de fason paralelis: youn se ke de liy yo mache nan menm kouch kòt a kòt la, e lòt la se ke de liy yo mache nan kouch sou-anba a. Anjeneral eseye evite itilize siyal la diferans ant kouch yo, sètadi paske nan pwosesis aktyèl la nan PCB nan pwosesis la, akòz kaskad presizyon nan aliyman laminated se pi ba anpil pase bay ant presizyon nan grave, ak nan pwosesis la nan laminated pèt Dielectric, pa ka garanti diferans liy diferans ki egal a epesè nan dyelèktrik la interlayer, ap lakòz diferans ki genyen ant kouch yo nan diferans lan nan chanjman enpedans. Li rekòmande pou itilize diferans lan nan menm kouch la otank posib.