Хэрхэн хянах вэ ПХБ-ийн эсэргүүцэл?

Without impedance control, considerable signal reflection and distortion will be caused, resulting in design failure. PCI автобус, PCI-E автобус, USB, Ethernet, DDR санах ой, LVDS дохио гэх мэт нийтлэг дохионууд бүгд эсэргүүцлийн хяналтыг шаарддаг. ПХБ -ийн дизайны тусламжтайгаар эсэргүүцлийн хяналтыг хийх шаардлагатай бөгөөд энэ нь ПХБ -ийн хавтангийн технологид илүү өндөр шаардлага тавьдаг. ПХБ -ийн үйлдвэртэй холбоо тогтоож, EDA програм хангамжийг ашигласны дараа утаснуудын эсэргүүцлийг дохионы бүрэн бүтэн байдлын шаардлагын дагуу хянадаг.

Холбогдох эсэргүүцлийн утгыг авахын тулд янз бүрийн утсыг тооцоолох боломжтой.

Microstrip lines

• Газрын хавтгайтай утас тууз, дунд нь диэлектрикээс бүрдэнэ. Хэрэв диэлектрик тогтмол, шугамын өргөн, газрын хавтгайгаас хол зайг хянах боломжтой бол түүний эсэргүүцлийн эсэргүүцлийг хянах боломжтой бөгөөд нарийвчлал нь ± 5%дотор байх болно.

What is impedance control how to perform impedance control on PCB

Туузан шугам

Туузны шугам нь диэлектрикийн дунд хоёр дамжуулагч онгоцны хоорондох зэс тууз юм. Хэрэв шугамын зузаан ба өргөн, орчны диэлектрик тогтмол, хоёр давхаргын газрын хавтгай хоорондын зайг хянах боломжтой бол шугамын онцлог эсэргүүцлийг хянах боломжтой бөгөөд нарийвчлал нь 10%дотор байна.

What is impedance control how to perform impedance control on PCB

The structure of multi-layer board:

ПХБ -ийн эсэргүүцлийг сайн хянахын тулд ПХБ -ийн бүтцийг ойлгох шаардлагатай байна.

Ихэвчлэн бидний олон давхаргат хавтан гэж нэрлэдэг зүйл бол үндсэн хавтан ба хагас хатуужуулсан хуудаснаас бүрдсэн, бие биентэйгээ хамт бүрсэн байдаг. Гол хавтан нь хатуу, тодорхой зузаантай, хоёр талхны зэс хавтан бөгөөд энэ нь хэвлэмэл хавтангийн үндсэн материал юм. 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.

Ихэвчлэн олон давхаргат диэлектрикийн хамгийн дээд давхарга нь норгосон давхарга бөгөөд эдгээр хоёр давхаргын гадна талд зэс тугалган давхаргыг гадна зэс тугалган цаас болгон ашигладаг. Гаднах зэс тугалган цаас ба дотоод зэс тугалган цаасны анхны зузаан нь ихэвчлэн 0.5oz, 1OZ, 2OZ (1OZ нь ойролцоогоор 35um эсвэл 1.4 миль) боловч гадаргуугийн цуврал боловсруулалтын дараа гаднах зэс тугалган цаасны эцсийн зузаан ерөнхийдөө ойролцоогоор нэмэгдэх болно. 1OZ. Дотор зэс тугалган цаас нь үндсэн хавтангийн хоёр талын зэс бүрээс юм. Эцсийн зузаан нь анхны зузаанаас ялимгүй ялгаатай боловч сийлбэр хийснээс болж ерөнхийдөө хэд хэдэн удаа багасдаг.

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.

Хэвлэсэн хавтангийн тодорхой зузааныг хийхдээ нэг талаас материалын параметрүүдийг оновчтой сонгох шаардлагатай байдаг бол нөгөө талаас хагас хатаасан хуудасны эцсийн зузаан нь анхны зузаанаас бага байх болно. Дараахь ердийн 6 давхарласан давхарласан бүтэц юм.

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:

Гадаргуугийн зэс тугалган цаас:

There are three thicknesses of copper foil that can be used: 12um, 18um and 35um. Дууссаны дараа эцсийн зузаан нь ойролцоогоор 44um, 50um ба 67um байна.

Гол хавтан: S1141A, стандарт FR-4, хоёр талхтай зэс хавтанг ихэвчлэн ашигладаг. Нэмэлт үзүүлэлтийг үйлдвэрлэгчтэй холбоо барьж тодорхойлж болно.

Semi-cured tablet:

Үзүүлэлтүүд (анхны зузаан) нь 7628 (0.185мм), 2116 (0.105мм), 1080 (0.075мм), 3313 (0.095мм) байна. Даралтын дараах бодит зузаан нь ихэвчлэн анхны утгаас ойролцоогоор 10-15um бага байдаг. Нэг нэвчилтийн давхаргад дээд тал нь 3 ширхэг хагас хатуурсан шахмал хэрэглэж болох бөгөөд 3 ширхэг хагас хатаасан шахмалын зузаан нь ижил байж болохгүй, дор хаяж хагас хатаасан шахмал хэрэглэж болно, гэхдээ зарим үйлдвэрлэгчид дор хаяж хоёр ширхэгийг хэрэглэх ёстой. . Хагас хатуурсан хэсгийн зузаан хангалтгүй байвал үндсэн хавтангийн хоёр талын зэс тугалган цаасыг сийлбэрлэж, дараа нь хагас боловсруулсан хэсгийг хоёр талаас нь холбож, зузаан нэвчилтийн давхаргыг хийж болно. хүрсэн.

Гагнуурын эсэргүүцлийн давхарга:

Зэс тугалган дээрх гагнуурын эсэргүүцлийн давхаргын зузаан нь C2≈8-10um байна. Зэс тугалган цаасгүй гадаргуу дээрх гагнуурын эсэргүүцлийн давхаргын зузаан нь С1 бөгөөд гадаргуу дээрх зэсийн зузаанаас хамаарч өөр өөр байдаг. Гадаргуу дээрх зэсийн зузаан 45um, C1≈13-15um, гадаргуу дээрх зэсийн зузаан 70um байхад C1≈17-18um байна.

Хөндлөн огтлол:

Утасны хөндлөн огтлолыг тэгш өнцөгт гэж бид боддог, гэхдээ энэ нь үнэндээ трапец хэлбэртэй байдаг. TOP давхаргыг жишээ болгон авч үзвэл зэс тугалган цаасны зузаан 1OZ байхад трапецын дээд доод ирмэг нь доод ирмэгээс 1MIL богино байна. Жишээлбэл, шугамын өргөн 5MIL бол дээд ба доод тал нь 4MIL орчим, доод ба доод тал нь ойролцоогоор 5MIL байна. Дээд ба доод ирмэгийн ялгаа нь зэсийн зузаантай холбоотой. Дараахь хүснэгтэд янз бүрийн нөхцөлд трапецын дээд ба доод хэсгийн хамаарлыг харуулав.

What is impedance control how to perform impedance control on PCB

Зөвшөөрөгдөх чанар: Хагас боловсруулсан хуудасны нэвчилт нь зузаантай холбоотой. Дараахь хүснэгтэд янз бүрийн төрлийн хагас боловсруулсан хавтангийн зузаан ба нэвтрүүлэх чанарыг харуулав.

What is impedance control how to perform impedance control on PCB

Хавтангийн диэлектрик тогтмол нь ашигласан давирхай материалтай холбоотой. FR4 хавтангийн диэлектрик тогтмол нь 4.2 – 4.7 бөгөөд давтамж нэмэгдэх тусам буурдаг.

Диэлектрик алдагдлын коэффициент: Дулаан, эрчим хүчний хэрэглээнээс шалтгаалан ээлжлэн цахилгаан талбайн үйлчлэлд байдаг диэлектрик материалыг диэлектрикийн алдагдал гэж нэрлэдэг бөгөөд үүнийг ихэвчлэн диэлектрик алдагдлын коэффициент Tan δ -ээр илэрхийлдэг. S1141A -ийн ердийн утга нь 0.015 юм.

Машины боловсруулалтыг хангахын тулд шугамын хамгийн бага өргөн ба мөр хоорондын зай: 4mil/4mil.

Эсэргүүцлийг тооцоолох хэрэгслийн танилцуулга:

Олон давхаргат хавтангийн бүтцийг ойлгож, шаардлагатай параметрүүдийг эзэмшсэн тохиолдолд бид EDA програм хангамжийн тусламжтайгаар эсэргүүцлийг тооцоолж чадна. Үүнийг хийхийн тулд та Allegro -г ашиглаж болно, гэхдээ би Polar SI9000 -ийг санал болгож байна.

Дифференциал шугам ба ганц терминал шугамын дотоод дохионы эсэргүүцлийн эсэргүүцлийг тооцоолохдоо утасны хөндлөн огтлолын хэлбэр гэх мэт зарим нарийн ширийн зүйлээс шалтгаалан Polar SI9000 ба Allegro -ийн хооронд ялимгүй ялгаа бий болно. Гэсэн хэдий ч хэрэв энэ нь Surface дохионы онцлог эсэргүүцлийг тооцоолох юм бол Surface загварын оронд бүрсэн загварыг сонгохыг зөвлөж байна, учир нь ийм загвар нь гагнуурын эсэргүүцлийн давхарга байгааг харгалзан үздэг тул үр дүн нь илүү нарийвчлалтай байх болно. Гагнуурын эсэргүүцлийн давхаргыг харгалзан Polar SI9000 ашиглан тооцоолсон гадаргуугийн дифференциал шугамын эсэргүүцлийг хэсэгчлэн харуулав.

What is impedance control how to perform impedance control on PCB

Гагнуурын эсэргүүцэх давхаргын зузааныг амархан хянадаггүй тул самбар үйлдвэрлэгчээс санал болгосон ойролцоо аргыг ашиглаж болно: Surface загварын тооцооллоос тодорхой утгыг хас. Дифференциал эсэргүүцэл нь хасах 8 ом, нэг төгсгөлийн эсэргүүцэл нь хасах 2 ом байхыг зөвлөж байна.

Утас холбох ПХБ -ийн ялгаатай шаардлага

(1) Утасны горим, параметр, эсэргүүцлийн тооцоог тодорхойлох. Шугамын чиглүүлэлтийн хувьд хоёр төрлийн ялгавартай горим байдаг: гаднах давхаргын бичил зурвасын шугамын ялгаа горим ба дотоод давхаргын зурвасын шугамын зөрүүний горим. Эсэргүүцлийг холбогдох эсэргүүцлийн тооцооны програм хангамж (POLAR-SI9000 гэх мэт) эсвэл эсэргүүцлийн тооцооллын томъёог ашиглан боломжийн параметр тохируулах замаар тооцоолж болно.

(2) Зэрэгцээ изометрийн шугамууд. Шугамын өргөн ба зайг тодорхойлж, чиглүүлэхдээ тооцоолсон шугамын өргөн ба зайг чанд мөрдөнө. Хоёр шугамын хоорондын зай үргэлж өөрчлөгдөхгүй байх ёстой, өөрөөр хэлбэл зэрэгцээ байх ёстой. 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. Давхаргын хоорондох ялгаа дохиог ашиглахаас зайлсхийхийг хичээгээрэй, тухайлбал ПХБ -ийг боловсруулах явцад каскаджсан давхарласан шугамын нарийвчлал нь сийлбэрийн нарийвчлал, давхарласан диэлектрик алдагдлын явцад өгөгдсөн хэмжээнээс хамаагүй бага байдаг. Шугамын хоорондын зай нь давхар диэлектрикийн зузаантай тэнцүү байх магадлалыг баталгаажуулж чадахгүй бөгөөд энэ нь эсэргүүцлийн өөрчлөлтийн давхаргын хоорондын ялгааг үүсгэдэг. Ялгааг аль болох нэг давхаргад ашиглахыг зөвлөж байна.