With the increasing speed of PCB ການປ່ຽນສັນຍານ, ຜູ້ອອກແບບ PCB ທຸກມື້ນີ້ຕ້ອງເຂົ້າໃຈແລະຄວບຄຸມຄວາມຕ້ານທານຂອງຮ່ອງຮອຍຂອງ PCB. ກົງກັບເວລາການສົ່ງສັນຍານທີ່ສັ້ນກວ່າແລະອັດຕາໂມງທີ່ສູງກວ່າຂອງວົງຈອນດິຈິຕອລທີ່ທັນສະໄ,, ຮ່ອງຮອຍຂອງ PCB ບໍ່ແມ່ນການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ງ່າຍດາຍອີກຕໍ່ໄປ, ແຕ່ເປັນສາຍສົ່ງ.

ວິທີຄວບຄຸມຄວາມຕ້ານທານຂອງ PCB

ໃນທາງປະຕິບັດ, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງຄວບຄຸມຄວາມຕ້ານທານການຕິດຕາມເມື່ອຄວາມໄວຂອບດິຈິຕອລເກີນ 1ns ຫຼືຄວາມຖີ່ຂອງການປຽບທຽບຫຼາຍກວ່າ 300Mhz. ໜຶ່ງ ໃນຕົວ ກຳ ນົດຫຼັກຂອງການຕິດຕາມ PCB ແມ່ນຄວາມຕ້ານທານລັກສະນະຂອງມັນ (ອັດຕາສ່ວນຂອງແຮງດັນຕໍ່ກະແສໄຟຟ້າໃນຂະນະທີ່ຄື້ນເຄື່ອນທີ່ໄປຕາມສາຍສົ່ງສັນຍານ). ລັກສະນະຄວາມຕ້ານທານຂອງສາຍຢູ່ເທິງແຜງວົງຈອນທີ່ພິມອອກມາເປັນດັດຊະນີທີ່ສໍາຄັນຂອງການອອກແບບແຜງວົງຈອນ, ໂດຍສະເພາະໃນການອອກແບບ PCB ຂອງວົງຈອນຄວາມຖີ່ສູງ, ມັນຈະຕ້ອງພິຈາລະນາວ່າຄວາມຕ້ານທານລັກສະນະຂອງສາຍແມ່ນສອດຄ່ອງກັບຄວາມຕ້ານທານລັກສະນະທີ່ອຸປະກອນຫຼືສັນຍານຕ້ອງການ. This involves two concepts: impedance control and impedance matching. This paper focuses on impedance control and lamination design.

ການຄວບຄຸມຄວາມປະທັບໃຈ

ການຄວບຄຸມຄວາມ ສຳ ຄັນ, ຕົວຄວບຄຸມໄຟຟ້າຢູ່ໃນແຜງວົງຈອນຈະມີການສົ່ງສັນຍານທຸກປະເພດ, ເພື່ອປັບປຸງອັດຕາການສົ່ງແລະຕ້ອງເພີ່ມຄວາມຖີ່ຂອງມັນ, ຖ້າສາຍຂອງມັນເອງຍ້ອນການຫຼອກ, ຄວາມ ໜາ ຊ້ອນກັນ, ຄວາມກວ້າງຂອງສາຍແລະປັດໃຈອື່ນ different ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ຈະເຮັດໃຫ້ ການປ່ຽນແປງມູນຄ່າຄວາມຕ້ານທານ, ການບິດເບືອນສັນຍານ. ສະນັ້ນ, ຄ່າຄວາມຕ້ານທານຂອງຕົວນໍາໄຟຟ້າຢູ່ເທິງແຜງວົງຈອນຄວາມໄວສູງຄວນຖືກຄວບຄຸມຢູ່ພາຍໃນຂອບເຂດໃດ ໜຶ່ງ, ທີ່ເອີ້ນວ່າ“ ການຄວບຄຸມຄວາມຕ້ານທານ”.

The impedance of a PCB trace will be determined by its inductive and capacitive inductance, resistance, and conductivity coefficient. ປັດໃຈຫຼັກທີ່ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຕ້ານທານຂອງການຕໍ່ສາຍໄຟ PCB ແມ່ນ: ຄວາມກວ້າງຂອງສາຍທອງແດງ, ຄວາມ ໜາ ຂອງສາຍທອງແດງ, ຄວາມຄົງທີ່ຂອງກໍາບັງໄຟຟ້າ, ຄວາມ ໜາ ຂອງກາງ, ຄວາມ ໜາ ຂອງແຜ່ນຮອງ, ເສັ້ນທາງຂອງສາຍດິນ, ການຕໍ່ສາຍອ້ອມສາຍໄຟ. , ແລະອື່ນ ຄວາມຕ້ານທານຂອງ PCB ແມ່ນຕັ້ງແຕ່ 25 ຫາ 120 ohm.

ໃນທາງປະຕິບັດ, ສາຍສົ່ງໄຟຟ້າ PCB ປົກກະຕິແລ້ວປະກອບດ້ວຍຮ່ອງຮອຍ, ຊັ້ນອ້າງອີງ ໜຶ່ງ ຫຼືຫຼາຍຊັ້ນ, ແລະວັດສະດຸປ້ອງກັນ. ຮ່ອງຮອຍແລະຊັ້ນປະກອບເປັນຄວາມຕ້ານທານການຄວບຄຸມ. PCBS ມັກຈະມີຫຼາຍຊັ້ນ, ແລະຄວາມຕ້ານທານການຄວບຄຸມສາມາດໄດ້ຮັບການກໍ່ສ້າງດ້ວຍຫຼາຍຮູບແບບ. However, whatever method is used, the impedance value will be determined by its physical structure and the electrical properties of the insulating material:

ຄວາມກວ້າງແລະຄວາມ ໜາ ຂອງການຕິດຕາມສັນຍານ

ຄວາມສູງຂອງຫຼັກຫຼືວັດສະດຸປ້ອນລ່ວງ ໜ້າ ຢູ່ຂ້າງຂອງຮ່ອງຮອຍ

ການຕັ້ງຄ່າການຕິດຕາມແລະແຜ່ນ

Insulation constants of core and prefilled materials

ສາຍສົ່ງ PCB ມາໃນສອງຮູບແບບຕົ້ນຕໍ: Microstrip ແລະ Stripline.

Microstrip:

ສາຍ microstrip ເປັນຕົວຄວບຄຸມລວດລາຍທີ່ມີຍົນອ້າງອີງຢູ່ພຽງແຕ່ດ້ານດຽວ, ດ້ານເທິງແລະທັງສອງດ້ານປະເຊີນກັບອາກາດ (ຫຼືເຄືອບ), ຢູ່ ເໜືອ ໜ້າ ຜິວຂອງແຜງວົງຈອນ Er ຄົງທີ່ຂອງການສນວນ, ມີແຫຼ່ງພະລັງງານຫຼືພື້ນດິນເປັນບ່ອນອ້າງອີງ. ດັ່ງຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້:

Noteາຍເຫດ: ໃນການຜະລິດ PCB ຕົວຈິງ, ຜູ້ຜະລິດສະພາປົກກະຕິແລ້ວປົກພື້ນຜິວຂອງ PCB ດ້ວຍຊັ້ນຂອງນໍ້າມັນສີຂຽວ, ສະນັ້ນໃນການຄິດໄລ່ຄວາມຕ້ານທານຕົວຈິງ, ຮູບແບບທີ່ສະແດງຢູ່ລຸ່ມນີ້ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບການຄິດໄລ່ເສັ້ນ microstrip ດ້ານ:

ເສັ້ນທາງ:

ສາຍໂບແມ່ນເສັ້ນລວດຂອງເສັ້ນລວດທີ່ວາງຢູ່ລະຫວ່າງເຮືອບິນອ້າງອີງສອງອັນ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມ. ຄ່າຄົງທີ່ຂອງກໍາບັງໄຟຟ້າທີ່ເປັນຕົວແທນໂດຍ H1 ແລະ H2 ສາມາດແຕກຕ່າງກັນໄດ້.

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. ແລະອື່ນໆ.

SI9000 ຖືກໃຊ້ເພື່ອຄິດໄລ່ວ່າໄດ້ຕອບສະ ໜອງ ຄວາມຕ້ອງການການຄວບຄຸມຄວາມຕ້ານທານແລ້ວຫຼືບໍ່:

ທຳ ອິດຄິດໄລ່ການຄວບຄຸມຄວາມຕ້ານທານທີ່ເປັນອັນດຽວຂອງສາຍຂໍ້ມູນ DDR:

ຊັ້ນ TOP: ຄວາມ ໜາ ຂອງທອງແດງ 0.5oz, ຄວາມກວ້າງຂອງສາຍ 5MIL, ໄລຍະຫ່າງ 3.8mil ຈາກຍົນອ້າງອີງ, ກໍາບັງໄຟຟ້າ 4.2. ເລືອກຮູບແບບ, ແທນທີ່ຕົວກໍານົດການ, ແລະເລືອກ Lossless Calculation, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ:

CoaTIng meansາຍເຖິງ coaTIng, ແລະຖ້າບໍ່ມີ coaTIng, ໃຫ້ຕື່ມ 0 ດ້ວຍຄວາມ ໜາ ແລະ 1 ເປັນ dielectric (ຄົງທີ່ເປັນກໍາບັງໄຟຟ້າ) (ອາກາດ).

Substrate forາຍເຖິງຊັ້ນຂອງຊັ້ນຍ່ອຍ, ນັ້ນຄືຊັ້ນກໍາບັງໄຟຟ້າ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວໃຊ້ fr-4, ຄວາມ ໜາ ທີ່ຄໍານວນດ້ວຍຊອບແວການຄິດໄລ່ຄວາມຕ້ານທານ, ຄວາມຄົງທີ່ຂອງກໍາບັງໄຟຟ້າ 4.2 (ຄວາມຖີ່ຕໍ່າກວ່າ 1GHz).

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

9. ແນວຄວາມຄິດ Prepreg/ຫຼັກຂອງຊັ້ນ insulation:

PP (Prepreg) ເປັນວັດສະດຸກໍາບັງໄຟຟ້າຊະນິດ ໜຶ່ງ, ປະກອບດ້ວຍເສັ້ນໃຍແກ້ວແລະຢາງ epoxy. ຕົວຈິງແລ້ວ Core ແມ່ນ TYPE ຂອງ PP ຂະ ໜາດ ກາງ, ແຕ່ສອງດ້ານຂອງມັນຖືກປົກດ້ວຍ foil ທອງແດງ, ໃນຂະນະທີ່ PP ບໍ່ແມ່ນ. ເມື່ອເຮັດກະດານຫຼາຍຊັ້ນ, ຫຼັກແລະ PP ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນໃຊ້ຮ່ວມກັນ, ແລະ PP ຖືກໃຊ້ເພື່ອຜູກມັດລະຫວ່າງຫຼັກແລະຫຼັກ.

10. ເລື່ອງທີ່ຕ້ອງການຄວາມເອົາໃຈໃສ່ໃນການອອກແບບການເຄືອບ PCB

(1) ບັນຫາສົງຄາມ

ການອອກແບບຊັ້ນຂອງ PCB ຄວນຈະມີຄວາມສົມດຸນກັນ, ນັ້ນຄືຄວາມ ໜາ ຂອງຊັ້ນກາງແລະຊັ້ນທອງແດງຂອງແຕ່ລະຊັ້ນຄວນຈະສົມຜົນ. ເອົາຕົວຢ່າງຫົກຊັ້ນ, ຕົວຢ່າງຄວາມ ໜາ ຂອງ GND-L2 ແລະຕົວກາງພະລັງງານລຸ່ມຄວນສອດຄ່ອງກັບຄວາມ ໜາ ຂອງທອງແດງ, ແລະຂອງ GND-L3 ແລະ LXNUMX-POWER ຂະ ໜາດ ກາງຄວນສອດຄ່ອງກັບຄວາມ ໜາ ຂອງທອງແດງ. ອັນນີ້ຈະບໍ່ warp ໃນເວລາທີ່ laminating.

(2) ຊັ້ນສັນຍານຄວນຕິດ ແໜ້ນ ກັບຍົນອ້າງອີງທີ່ຢູ່ຕິດກັນ (ນັ້ນຄືຄວາມ ໜາ ຂະ ໜາດ ກາງລະຫວ່າງຊັ້ນສັນຍານແລະຊັ້ນເຄືອບທອງແດງທີ່ຢູ່ຕິດກັນຄວນມີຂະ ໜາດ ນ້ອຍຫຼາຍ); ການຕົບແຕ່ງທອງແດງທີ່ມີພະລັງແລະການຕົບແຕ່ງທອງແດງໃນພື້ນດິນຄວນຖືກເຊື່ອມເຂົ້າກັນໃຫ້ ແໜ້ນ.

(3) ໃນກໍລະນີທີ່ມີຄວາມໄວສູງຫຼາຍ, ສາມາດເພີ່ມຊັ້ນພິເສດເພື່ອແຍກຊັ້ນສັນຍານໄດ້, ແຕ່ແນະນໍາໃຫ້ບໍ່ແຍກຊັ້ນໄຟຟ້າຫຼາຍຊັ້ນ, ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດມີການລົບກວນສິ່ງລົບກວນທີ່ບໍ່ຈໍາເປັນ.

(4) ການແຜ່ກະຈາຍຂອງຊັ້ນການອອກແບບເປັນປົກກະຕິແມ່ນໄດ້ສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງຕໍ່ໄປນີ້:

(5) ຫຼັກການທົ່ວໄປຂອງການຈັດຊັ້ນ:

ຢູ່ດ້ານລຸ່ມຂອງສ່ວນປະກອບ (ຊັ້ນທີສອງ) ແມ່ນຍົນພື້ນດິນ, ເຊິ່ງສະ ໜອງ ຊັ້ນປ້ອງກັນອຸປະກອນແລະຍົນອ້າງອີງສໍາລັບການຕໍ່ສາຍໄຟຊັ້ນເທິງ;

ຊັ້ນສັນຍານທັງareົດຢູ່ຕິດກັບຍົນພື້ນດິນເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້.

ຫຼີກເວັ້ນການຢູ່ໃກ້ກັນໂດຍກົງລະຫວ່າງສອງຊັ້ນສັນຍານເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້;

ການສະ ໜອງ ພະລັງງານຫຼັກຄວນຢູ່ໃກ້ກັນເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້;

ຄວາມສົມດຸນຂອງໂຄງສ້າງຂອງແຜ່ນໂລຫະແມ່ນໄດ້ຄໍານຶງເຖິງ.

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

(ສໍາລັບເງື່ອນໄຂຕ່ ຳ ກວ່າ 50MHZ, ກະລຸນາອ້າງອີງໃສ່ມັນແລະຜ່ອນຄາຍມັນໃຫ້ເາະສົມ), ຫຼັກການແຜນຜັງໄດ້ຖືກແນະນໍາ:

ພື້ນຜິວຂອງອົງປະກອບແລະພື້ນຜິວການເຊື່ອມໂລຫະແມ່ນຍົນພື້ນທີ່ສົມບູນ (ໄສ້);

ບໍ່ມີຊັ້ນສາຍຂະ ໜານ ທີ່ຢູ່ຕິດກັນ;

ຊັ້ນສັນຍານທັງareົດຢູ່ຕິດກັບຍົນພື້ນດິນເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້.

ສັນຍານຫຼັກແມ່ນຢູ່ຕິດກັບການສ້າງແລະບໍ່ຂ້າມເຂດການແບ່ງສ່ວນ.