प्रतिबाधा नियंत्रणाशिवाय, लक्षणीय सिग्नल प्रतिबिंब आणि विकृती निर्माण होईल, परिणामी डिझाइन अयशस्वी होईल. पीसीआय बस, पीसीआय-ई बस, यूएसबी, इथरनेट, डीडीआर मेमरी, एलव्हीडीएस सिग्नल इत्यादी सामान्य सिग्नल, सर्वांना प्रतिबाधा नियंत्रण आवश्यक आहे. इम्पेडन्स कंट्रोल शेवटी साकारणे आवश्यक आहे पीसीबी डिझाइन, जे पीसीबी बोर्ड तंत्रज्ञानासाठी उच्च आवश्यकता देखील पुढे ठेवते. पीसीबी फॅक्टरीशी संप्रेषण केल्यानंतर आणि ईडीए सॉफ्टवेअरच्या वापरासह एकत्रित केल्यावर, वायरिंगची प्रतिबाधा सिग्नल अखंडतेच्या आवश्यकतांनुसार नियंत्रित केली जाते.

संबंधित प्रतिबाधा मूल्य मिळविण्यासाठी वेगवेगळ्या वायरिंग पद्धतींची गणना केली जाऊ शकते.

मायक्रोस्ट्रिप लाईन्स

यात ग्राउंड प्लेनसह वायरची पट्टी आणि मध्यभागी डायलेक्ट्रिक असते. जर डायलेक्ट्रिक कॉन्स्टंट, रेषेची रुंदी आणि ग्राउंड प्लेनपासून त्याचे अंतर नियंत्रित करता येते, तर त्याची वैशिष्ट्यपूर्ण प्रतिबाधा नियंत्रणीय आहे आणि अचूकता ± 5%च्या आत असेल.

पीसीबी डिझाइनवर आधारित प्रतिबाधा नियंत्रण

पट्टी

रिबन लाईन म्हणजे दोन संचालक विमानांमधील डायलेक्ट्रिकच्या मध्यभागी तांब्याची पट्टी. जर रेषेची जाडी आणि रुंदी, माध्यमाची डायलेक्ट्रिक स्थिरता आणि दोन थरांच्या जमिनीच्या विमानांमधील अंतर नियंत्रित करण्यायोग्य असल्यास, रेषेची वैशिष्ट्यपूर्ण प्रतिबाधा नियंत्रणीय आहे आणि अचूकता 10%च्या आत आहे.

पीसीबी डिझाइनवर आधारित प्रतिबाधा नियंत्रण

मल्टी लेयर बोर्डची रचना:

पीसीबी प्रतिबाधा चांगल्या प्रकारे नियंत्रित करण्यासाठी, पीसीबीची रचना समजून घेणे आवश्यक आहे:

सहसा ज्याला आपण मल्टीलेअर बोर्ड म्हणतो ते कोर प्लेट आणि सेमी सॉलिफाइड शीटपासून बनलेले असतात जे एकमेकांसह लॅमिनेटेड असतात. कोर बोर्ड एक कठोर, विशिष्ट जाडी, दोन ब्रेड कॉपर प्लेट आहे, जे मुद्रित बोर्डची मूलभूत सामग्री आहे. आणि अर्ध-बरे झालेला तुकडा तथाकथित घुसखोरीचा थर बनवतो, कोर प्लेटला जोडण्याची भूमिका बजावते, जरी एक विशिष्ट प्रारंभिक जाडी आहे, परंतु त्याची जाडी दाबण्याच्या प्रक्रियेत काही बदल घडतील.

सहसा मल्टीलेयरचे सर्वात बाहेरचे दोन डायलेक्ट्रिक लेयर्स ओले थर असतात आणि या दोन लेयर्सच्या बाहेरील बाजूस कॉपर फॉइलचे वेगळे लेयर वापरले जातात. बाह्य तांबे फॉइल आणि आतील तांबे फॉइलचे मूळ जाडीचे तपशील साधारणपणे 0.5oz, 1OZ, 2OZ (1OZ सुमारे 35um किंवा 1.4mil आहे), परंतु पृष्ठभागाच्या उपचारांच्या मालिकेनंतर, बाह्य तांबे फॉइलची अंतिम जाडी साधारणपणे सुमारे वाढेल 1 ओझेड. आतील तांबे फॉइल कोर प्लेटच्या दोन्ही बाजूंना तांबे पांघरूण आहे. अंतिम जाडी मूळ जाडीपेक्षा थोडी वेगळी आहे, परंतु सामान्यत: खोदकामामुळे अनेक उम कमी होते.

मल्टीलेअर बोर्डचा सर्वात बाहेरचा थर म्हणजे वेल्डिंग रेझिस्टन्स लेयर, ज्याला आपण सहसा “हिरवे तेल” म्हणतो, अर्थातच, तो पिवळा किंवा इतर रंगांचा देखील असू शकतो. सोल्डर रेझिस्टन्स लेयरची जाडी साधारणपणे अचूकपणे निर्धारित करणे सोपे नसते. पृष्ठभागावर तांबे फॉइल नसलेले क्षेत्र तांबे फॉइल असलेल्या क्षेत्रापेक्षा किंचित जाड आहे, परंतु तांबे फॉइलची जाडी नसल्यामुळे, तांबे फॉइल अजूनही अधिक ठळक आहे, जेव्हा आपण आपल्या बोटांनी छापलेल्या बोर्डच्या पृष्ठभागाला स्पर्श करू शकतो.

जेव्हा मुद्रित बोर्डची विशिष्ट जाडी बनविली जाते, एकीकडे, साहित्याच्या मापदंडांची वाजवी निवड आवश्यक असते, दुसरीकडे, अर्ध-बरे शीटची अंतिम जाडी सुरुवातीच्या जाडीपेक्षा लहान असेल. खालील एक सामान्य 6-स्तर लॅमिनेटेड रचना आहे:

पीसीबी डिझाइनवर आधारित प्रतिबाधा नियंत्रण

पीसीबी पॅरामीटर्स:

वेगवेगळ्या पीसीबी प्लांट्समध्ये पीसीबी पॅरामीटर्समध्ये थोडा फरक आहे. सर्किट बोर्ड प्लांट टेक्निकल सपोर्टसह संवादाद्वारे, आम्ही प्लांटचा काही पॅरामीटर डेटा मिळवला:

पृष्ठभाग तांबे फॉइल:

तांब्याच्या फॉइलच्या तीन जाडी आहेत ज्या वापरल्या जाऊ शकतात: 12um, 18um आणि 35um. पूर्ण केल्यानंतर अंतिम जाडी सुमारे 44um, 50um आणि 67um आहे.

कोर प्लेट: एस 1141 ए, मानक एफआर -4, दोन ब्रेड कॉपर प्लेट्स सामान्यतः वापरल्या जातात. निर्मात्याशी संपर्क साधून पर्यायी वैशिष्ट्ये निश्चित केली जाऊ शकतात.

अर्ध-बरे टॅब्लेट:

तपशील (मूळ जाडी) 7628 (0.185 मिमी), 2116 (0.105 मिमी), 1080 (0.075 मिमी), 3313 (0.095 मिमी) आहेत. दाबल्यानंतर प्रत्यक्ष जाडी साधारणपणे मूळ मूल्यापेक्षा 10-15um कमी असते. एकाच घुसखोरीच्या थरासाठी जास्तीत जास्त 3 सेमी-क्युरेड टॅब्लेट वापरता येतील आणि 3 सेमी-क्युरेड टॅब्लेटची जाडी समान असू शकत नाही, कमीतकमी अर्ध्या बरा झालेल्या टॅब्लेटचा वापर केला जाऊ शकतो, परंतु काही उत्पादकांनी कमीतकमी दोन वापरणे आवश्यक आहे . जर अर्ध-बरे झालेल्या तुकड्याची जाडी पुरेशी नसेल, तर कोर प्लेटच्या दोन्ही बाजूंचा तांब्याचा फॉइल खोदला जाऊ शकतो आणि नंतर अर्ध-ठीक केलेला तुकडा दोन्ही बाजूंनी बांधला जाऊ शकतो, जेणेकरून जाड घुसखोरीचा थर होऊ शकतो साध्य केले.

ट्रॅव्हर्स विभाग:

आम्हाला वाटेल की वायरचा क्रॉस सेक्शन एक आयत आहे, परंतु प्रत्यक्षात तो ट्रॅपेझॉइड आहे. टॉप लेयरचे उदाहरण म्हणून घ्या, जेव्हा कॉपर फॉइलची जाडी 1OZ असते, तेव्हा ट्रॅपेझॉइडचा वरचा खालचा किनारा खालच्या खालच्या काठापेक्षा 1MIL लहान असतो. उदाहरणार्थ, जर ओळीची रुंदी 5MIL असेल, तर वरच्या आणि खालच्या बाजू सुमारे 4MIL आणि तळाच्या आणि खालच्या बाजू सुमारे 5MIL आहेत. वरच्या आणि खालच्या कडा मधील फरक तांब्याच्या जाडीशी संबंधित आहे. खालील सारणी वेगवेगळ्या परिस्थितीत ट्रॅपेझॉइडच्या वरच्या आणि खालच्या दरम्यानचा संबंध दर्शवते.

पीसीबी डिझाइनवर आधारित प्रतिबाधा नियंत्रण

परमिटिव्हिटी: अर्ध-बरे शीट्सची परवानगीक्षमता जाडीशी संबंधित आहे. खालील सारणी वेगवेगळ्या प्रकारच्या अर्ध-बरे शीट्सची जाडी आणि परवानगीची मापदंड दर्शवते:

पीसीबी डिझाइनवर आधारित प्रतिबाधा नियंत्रण

प्लेटचे डायलेक्ट्रिक स्थिरांक वापरलेल्या राळ सामग्रीशी संबंधित आहे. FR4 प्लेटचे डायलेक्ट्रिक स्थिरांक 4.2 – 4.7 आहे आणि वारंवारतेच्या वाढीसह कमी होते.

डायलेक्ट्रिक लॉस फॅक्टर: इलेक्ट्रिक फील्डच्या क्रियेखाली डायलेक्ट्रिक मटेरियल, उष्णता आणि ऊर्जेच्या वापरामुळे डायलेक्ट्रिक लॉस म्हणतात, सहसा डायलेक्ट्रिक लॉस फॅक्टर टॅन expressed द्वारे व्यक्त केले जाते. S1141A चे ठराविक मूल्य 0.015 आहे.

मशीनिंग सुनिश्चित करण्यासाठी किमान ओळीची रुंदी आणि रेषा अंतर: 4mil/4mil.

प्रतिबाधा गणना साधन परिचय:

जेव्हा आपण मल्टीलेअर बोर्डची रचना समजून घेतो आणि आवश्यक पॅरामीटर्सवर प्रभुत्व मिळवतो, तेव्हा आम्ही ईडीए सॉफ्टवेअरद्वारे प्रतिबाधाची गणना करू शकतो. आपण हे करण्यासाठी एलेग्रो वापरू शकता, परंतु मी पोलर एसआय 9000 ची शिफारस करतो, जे वैशिष्ट्यपूर्ण प्रतिबाधा मोजण्यासाठी एक चांगले साधन आहे आणि आता अनेक पीसीबी कारखान्यांद्वारे वापरले जाते.

विभेदक रेषा आणि सिंगल टर्मिनल लाईन या दोन्हीच्या आतील सिग्नलच्या वैशिष्ट्यपूर्ण प्रतिबाधाची गणना करताना, आपल्याला वायरच्या क्रॉस सेक्शनच्या आकारासारख्या काही तपशीलांमुळे पोलर एसआय 9000 आणि एलेग्रोमध्ये फक्त थोडा फरक आढळेल. तथापि, जर सरफेस सिग्नलच्या वैशिष्ट्यपूर्ण प्रतिबाधाची गणना करायची असेल तर, मी सुचवितो की आपण पृष्ठभागाच्या मॉडेलऐवजी लेपित मॉडेल निवडा, कारण असे मॉडेल सोल्डर रेझिस्टन्स लेयरचे अस्तित्व विचारात घेतात, त्यामुळे परिणाम अधिक अचूक असतील. सोल्डर रेझिस्टन्स लेयरचा विचार करून ध्रुवीय SI9000 सह गणना केलेल्या पृष्ठभागाच्या अंतर ओळ प्रतिबाधाचा आंशिक स्क्रीनशॉट खालीलप्रमाणे आहे:

सोल्डर रेझिस्ट लेयरची जाडी सहजपणे नियंत्रित होत नसल्याने, बोर्ड निर्मात्याच्या शिफारशीनुसार अंदाजे दृष्टिकोन देखील वापरला जाऊ शकतो: पृष्ठभाग मॉडेल गणनामधून विशिष्ट मूल्य वजा करा. अशी शिफारस केली जाते की विभेदक प्रतिबाधा उणे 8 ओम आणि एकल-अंत प्रतिबाधा उणे 2 ओम असावी.

वायरिंगसाठी विभेदक पीसीबी आवश्यकता

(1) वायरिंग मोड, मापदंड आणि प्रतिबाधा गणना निर्धारित करा. लाइन रूटिंगसाठी दोन प्रकारचे फरक मोड आहेत: बाह्य स्तर मायक्रोस्ट्रिप लाइन फरक मोड आणि आतील स्तर पट्टी लाइन फरक मोड. प्रतिबाधाची गणना संबंधित प्रतिबाधा गणना सॉफ्टवेअर (जसे की POLAR-SI9000) किंवा प्रतिबाधा गणना सूत्राद्वारे वाजवी पॅरामीटर सेटिंगद्वारे केली जाऊ शकते.

(2) समांतर सममितीय रेषा. रेषा रुंदी आणि अंतर निश्चित करा आणि रूटिंग करताना गणना केलेल्या ओळीची रुंदी आणि अंतर काटेकोरपणे पाळा. दोन ओळींमधील अंतर नेहमी अपरिवर्तित राहिले पाहिजे, म्हणजे समांतर ठेवण्यासाठी. समांतरतेचे दोन मार्ग आहेत: एक म्हणजे दोन ओळी एकाच बाजूच्या बाजूच्या थरात चालतात आणि दुसरा म्हणजे दोन ओळी ओव्हर-अंडर लेयरमध्ये चालतात. साधारणपणे स्तरांमधील फरक सिग्नल वापरणे टाळण्याचा प्रयत्न करा, कारण पीसीबीच्या प्रत्यक्ष प्रक्रियेत प्रक्रियेत, कॅस्केडिंगमुळे लॅमिनेटेड संरेखन अचूकता एचिंग सुस्पष्टता दरम्यान प्रदान केलेल्यापेक्षा खूप कमी आहे आणि लॅमिनेटेड डायलेक्ट्रिक लॉस प्रक्रियेत, फरक हमी देऊ शकत नाही रेषा अंतर इंटरलेयर डायलेक्ट्रिकच्या जाडीच्या बरोबरीचे आहे, प्रतिबाधा बदलाच्या फरकाच्या थरांमध्ये फरक निर्माण करेल. शक्य तितक्या समान लेयरमध्ये फरक वापरण्याची शिफारस केली जाते.