Meriv çawa kontrol dike PCB impedance?

Without impedance control, considerable signal reflection and distortion will be caused, resulting in design failure. Nîşanên hevpar, wek bus PCI, bus PCI-E, USB, Ethernet, bîra DDR, sînyala LVDS, hwd., Hemî hewceyê kontrola impedance ne. 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.

Rêbazên cihêreng ên têlefonê têne hesibandin ku nirxa impedance ya têkildar bistînin.

Microstrip lines

• Ew ji xêzikek têlê bi balafira erdê û di nîvekê de dielektrîk pêk tê. Ger domdariya dielektrîkî, firehiya xetê, û dûrbûna wê ji balafirê zemînî were kontrol kirin, wê hingê impedansa wê ya taybetmend dikare were kontrol kirin, û rastbûn dê di nav%5 de be.

What is impedance control how to perform impedance control on PCB

Stripline

Rêzeya kelûpelan di navbera du firokeyên mêjûyî de qalikek ji sifir e ku di nîveka dîelektrîkê de ye. 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:

Ji bo ku meriv pêgiriya PCB -ê baş kontrol bike, pêdivî ye ku em struktura PCB -yê fam bikin:

Bi gelemperî tiştê ku em jê re dibêjin tabloya pir-qat ji plakaya bingehîn û pelê nîv-hişkkirî ku bi hevûdu re hatî laminekirin pêk tê. Desteya bingehîn qalindek hişk, taybetî ye, du plakaya sifir a nanê ye, ku materyalê bingehîn ê tabloya çapkirî ye. 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.

Bi gelemperî du tebeqeyên dîylektrîkî yên dervayî tebeqeyên şilkirî ne, û tebeqeyên pelên sifir ên veqetandî li dervayî van her du tebeqan wekî pelika sifir a derve têne bikar anîn. Tespîta qalindiya orîjînal a pola sifir a hundur û pelika sifir a hundur bi gelemperî 0.5oz, 1OZ, 2OZ (1OZ bi qasî 35um an 1.4mil e) ye, lê piştî rêzek dermankirina rûkê, qalindiya paşîn a pelê sifir a derveyî dê bi gelemperî bi qasî 1OZ. Pelika sifir a hundurîn sifir e ku li her du aliyên plakaya bingehîn vedibe. Qalindiya paşîn ji stûriya orîjînal hindik cûdatir e, lê bi gelemperî ji ber xêzkirinê çend um kêm dibe.

Tebeqeya herî derve ya tabloya pirrengî qata berxwedana weldingê ye, ya ku em bi gelemperî jê re dibêjin “rûnê kesk”, bê guman, ew dikare zer an rengên din jî be. 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.

When a particular thickness of the printed board is made, on the one hand, reasonable choice of material parameters is required, on the other hand, the final thickness of the semi-cured sheet will be smaller than the initial thickness. Ya jêrîn avahiyek laminatîkî ya 6-qatî ya tîpîk e:

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:

Pelika sifir a rûvî:

There are three thicknesses of copper foil that can be used: 12um, 18um and 35um. Sturiya dawîn piştî qedandinê bi qasî 44um, 50um û 67um e.

Plateya bingehîn: S1141A, standard FR-4, du pelikên sifir ên nankirî bi gelemperî têne bikar anîn. Taybetmendiyên vebijarkî dikarin bi têkiliya bi çêker re bêne destnîşan kirin.

Semi-cured tablet:

Taybetmendiyên (stûriya orjînal) 7628 (0.185mm), 2116 (0.105mm), 1080 (0.075mm), 3313 (0.095mm) ne. Pirtûka rastîn piştî pêlêkirinê bi gelemperî ji nirxa xwerû bi qasî 10-15um kêmtir e. Herî zêde 3 heb tabletên nîv-saxkirî dikarin ji bo heman tebeqeya enfeksiyonê werin bikar anîn, û stûriya 3 tabletên nîv-saxkirî jî nabe ku yek be, herî kêm nîvek tabletên dermankirî dikarin werin bikar anîn, lê divê hin çêker bi kêmî ve du bikar bînin. . Ger stûriya perçeya nîv-hişkkirî ne bes be, çîpika sifir a li her du aliyên plakaya bingehîn dikare were xêz kirin, û dûv re jî perçê nîv-hişkkirî dikare ji her du aliyan ve were girêdan, da ku tebeqeyek pêhnbûnê ya stûrtir hebe bidestxistî.

Berxwedana welding layer:

Qalindahiya tebeqeya berxwedanê ya li ser pola sifir C2≈8-10um e. Qalindahiya tebeqeya liberxwedanê ya li ser rûkê bêyî pelika sifir C1 e, ku bi stûriya sifirê li ser rûyê erdê diguhere. Dema ku stûrbûna sifir a li ser rûyê erdê 45um e, C1≈13-15um, û dema ku qalindiya sifir a li ser rûyê erdê 70um e, C1≈17-18um.

Beşa rêwîtiyê:

Em ê bifikirin ku beşa xaçê ya têlek çargoşe ye, lê ew bi rastî trapezoyî ye. Nimûneya TOP -ê wekî mînak bigirin, dema ku qalindiya pelika sifir 1OZ e, qiraxa jorîn a jêrîn a trapezoidê 1MIL ji qiraxa jêrîn a jêrîn kurtir e. Mînakî, heke firehiya xetê 5MIL e, wê hingê aliyên jorîn û jêrîn bi qasî 4MIL ne û aliyên jêrîn û jêrîn jî bi qasî 5MIL ne. 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

Destûr: Destûra pelên nîv-hişkkirî bi stûrbûnê ve girêdayî ye. Tabloya jêrîn pîvanên qalindî û destûrdayîna cûrbecûr pelên nîv-hişkkirî destnîşan dike:

What is impedance control how to perform impedance control on PCB

Berdewamiya dielektrîkî ya plakayê bi materyalê resînê ku tê bikar anîn re têkildar e. Berdewama dielektrîk a plakaya FR4 4.2 – 4.7 e, û bi zêdebûna frekansê re kêm dibe.

Faktora windabûna Dielektrîkî: Materyalên dielektrîkî yên di bin bandora zeviya elektrîkê ya alternatîf de, ji ber germ û xerckirina enerjiyê jê re windabûna dielektrîkî tê gotin, ku bi gelemperî ji hêla faktora wendabûna dielektrîkî Tan δ. Nirxa tîpîk a S1141A 0.015 e.

Dirêjahiya xeta herî kêm û dûrbûna xetê ji bo misogerkirina makînekirinê: 4mil/4mil.

Destpêka amûra hesabkirina astengiyê:

Dema ku em struktura tabloya pir -pile fam dikin û parametreyên pêwîst master dikin, em dikarin impedansê bi nermalava EDA -yê hesab bikin. Hûn dikarin Allegro -yê bikar bînin da ku wiya bikin, lê ez Polar SI9000 -ê pêşniyar dikim, ku ji bo hesabkirina impedansiya taybetmendiyê amûrek baş e û naha ji hêla gelek kargehên PCB ve tê bikar anîn.

Dema ku hûn impedansa taybetmendiya îşareta hundurîn a hem xeta cudahiyê û hem jî xeta termînalê yek hesab dikin, hûn ê di navbera Polar SI9000 û Allegro de ji ber hin hûrguliyan, wekî şeklê beşa xaçê ya têlê, tenê cûdahiyek hindik bibînin. Lêbelê, ger ew e ku meriv impedansa taybetmendiya îşareta Surface bihejmêre, ez pêşniyar dikim ku hûn li şûna modela Surface, modela Coated hilbijêrin, ji ber ku modelên weha hebûna tebeqeya berxwedanê ya solder dihesibînin, ji ber vê yekê dê encam rasttir bin. Ya jêrîn dîmenek qismî ya berberiya xêza ciyawaziya rûberê ye ku bi Polar SI9000 ve tête hesibandin û balê dikişîne ser qalîteya berxwedana solder:

What is impedance control how to perform impedance control on PCB

Ji ber ku stûriya tebeqeya berxwedanê ya solder bi hêsanî nayê kontrol kirin, nêzîkatiyek texmînî jî dikare were bikar anîn, wekî ku ji hêla hilberînerê panelê ve hatî pêşniyar kirin: Nirxek taybetî ji jimartina modela Surface kêm bikin. Tête pêşniyar kirin ku impedansa ciyawazî kêmî 8 ohmî be û impedansa yek-endî jê kêmî 2 ohmî be.

Daxwazên cihêreng ên PCB -ê ji bo têlkirinê

(1) Moda têl, parametre û hesabkirina impedansê diyar bikin. Ji bo rêvekirina xetê du celeb cûdahiyên cûrbecûr hene: moda cûdahiya xeta microstrip ya derva û moda ciyawaziya xeta strip a hundurîn. Berxwedan dikare ji hêla nermalava hejmartina impedansê ya têkildar (mînakî POLAR-SI9000) an formula jimartina impedansê bi mîhengê parameterê maqûl ve were hesibandin.

(2) Rêzikên isometrîkî yên paralel. Firehî û dûrahiya xetê diyar bikin, û dema rêvekirinê bi hişkî firehî û şûnda xêzê ya jimartî bişopînin. Dûrahiya di navbera du xêzan de divê her dem bê guheztin bimîne, ango paralel bimîne. 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. Bi gelemperî hewl bidin ku ji karanîna îşaretek cûdahiya di navbera tebeqeyan de dûr bisekinin, ango ji ber ku di pêvajoya rastîn a PCB -yê de di pêvajoyê de, ji ber cascading rastbûna hevrêziya pelçiqandî ji ya ku di navbera teqeziya xêzkirinê de tê peyda kirin pir kêmtir e, û di pêvajoya wendabûna dielektrîkî ya laminated de, nikare misoger bike ku cûdahiya xêza xetê bi stûriya dielektrîka interlayer re ye, dê bibe sedema cûdahiya di navbera tebeqeyên cûdahiya guherîna impedansê de. Tête pêşniyar kirin ku heya ku ji dest tê cûdahiya di nav heman qatê de bikar bînin.