With the increasing speed of PCB signal switching, ယနေ့ PCB ဒီဇိုင်းပညာရှင်များသည် PCB ခြေရာများကိုနားလည်ရန်နှင့်ထိန်းချုပ်ရန်လိုအပ်သည်။ Corresponding to the shorter signal transmission times and higher clock rates of modern digital circuits, PCB traces are no longer simple connections, but transmission lines.

PCB impedance ကိုဘယ်လိုထိန်းချုပ်မလဲ

လက်တွေ့တွင်ဒစ်ဂျစ်တယ်မဖြစ်စလောက်မြန်နှုန်းသည် 1ns ထက် ကျော်လွန်၍ analog ကြိမ်နှုန်း 300Mhz ထက်ကျော်လွန်သောအခါ trace impedance ကိုထိန်းချုပ်ရန်လိုအပ်သည်။ PCB သဲလွန်စတစ်ခု၏သော့ချက် parameters များတစ်ခုမှာ၎င်း၏လက္ခဏာ impedance (လှိုင်းလွှင့်မှုမှ signal signal လမ်းကြောင်းတစ်လျှောက်တွင်) ပုံနှိပ်ဆားကစ်ဘုတ်တွင်ဝါယာကြိုး၏ဝိသေသလက္ခဏာများသည်အထူးသဖြင့်ကြိမ်နှုန်းမြင့် PCB ၏ PCB ဒီဇိုင်းတွင်အရေးပါသောအညွှန်းတစ်ခုဖြစ်သည်၊ ၎င်းသည်ဝါယာကြိုး၏ဝိသေသခံနိုင်အားသည်ကိရိယာသို့မဟုတ်အချက်ပြလိုအပ်သောဝိသေသလက္ခဏာများနှင့်ကိုက်ညီမှုရှိမရှိထည့်သွင်းစဉ်းစားရမည်။ This involves two concepts: impedance control and impedance matching. This paper focuses on impedance control and lamination design.

impedance ထိန်းချုပ်မှု

EImpedance ထိန်းချုပ်ခြင်း၊ ဆားကစ်ဘုတ်၌စပယ်ယာသည်ထုတ်လွှင့်မှုနှုန်းကိုတိုးတက်စေရန်နှင့်၎င်း၏ကြိမ်နှုန်းကိုမြှင့်တင်ရန်၊ ၎င်းသည်မျဉ်းကြောင်းကြောင့်၊ သူ့အလိုလို၊ အထူ၊ ဝါယာအကျယ်နှင့်အခြားကွဲပြားခြားနားသောအချက်များကြောင့်ဖြစ်လိမ့်မည်။ impedance တန်ဖိုးပြောင်းလဲခြင်း၊ signal ပုံပျက်ခြင်း ထို့ကြောင့်မြန်နှုန်းမြင့် circuit board ပေါ်တွင် conductor ၏ impedance တန်ဖိုးကို impedance control ဟုခေါ်သောအတိုင်းအတာတစ်ခုအတွင်းထိန်းချုပ်သင့်သည်။

The impedance of a PCB trace will be determined by its inductive and capacitive inductance, resistance, and conductivity coefficient. PCB ဝါယာကြိုးများ၏ impedance ကိုထိခိုက်စေသောအဓိကအကြောင်းအရင်းများမှာကြေးနီဝါယာကြိုး၏အကျယ်၊ ကြေးနီဝါယာကြိုးအထူ၊ အလယ်အလတ် dielectric အဆက်မပြတ်၊ အလတ်စားအထူ၊ pad အထူ၊ pad ၏အထူ၊ မြေဝါယာကြိုးလမ်းကြောင်း၊ ဝါယာကြိုးပတ်လည်ရှိဝါယာကြိုး စသည်တို့ PCB impedance သည် ၂၅ မှ ၁၂၀ ohm အထိရှိသည်။

လက်တွေ့တွင် PCB သွယ်တန်းမှုတွင်အများအားဖြင့်သဲလွန်စတစ်ခု၊ တစ်ခု (သို့) တစ်ခုထက်ပိုသောအလွှာများနှင့်လျှပ်ကာပစ္စည်းများပါ ၀ င်သည်။ သဲလွန်စများနှင့်အလွှာများသည် control impedance ကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်။ PCBS သည်များသောအားဖြင့်အလွှာမျိုးစုံဖြစ်ကာထိန်းချုပ်မှုအတားအဆီးကိုနည်းအမျိုးမျိုးဖြင့်တည်ဆောက်နိုင်သည်။ However, whatever method is used, the impedance value will be determined by its physical structure and the electrical properties of the insulating material:

အချက်အခြာအကျယ်နှင့်အထူ

The height of the core or prefill material on either side of the trace

သဲလွန်စနှင့်ပန်းကန်ပြင်ဆင်ခြင်း

Insulation constants of core and prefilled materials

PCB ထုတ်လွှင့်လိုင်းများကို Microstrip နှင့် Stripline: ပုံစံနှစ်မျိုးဖြင့်လာသည်။

Microstrip:

microstrip လိုင်းသည်တစ် ဦး တည်းကိုသာရည်ညွှန်းသောလေယာဉ်ပျံပါ ၀ င်သည်။ ၎င်းသည်ပါဝါထောက်ပံ့ခြင်းသို့မဟုတ်မြေကြီးအားရည်ညွှန်းခြင်း၊ မြေမျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိလေနှင့်ထိတွေ့ခြင်းနှင့်အတူတစ်ဖက်တစ်ချက်တွင်သာအစိုင်အခဲရှိသောစပယ်ယာဖြစ်သည်။ အောက်မှာပြထားတဲ့အတိုင်း –

မှတ်ချက်။ ။ အမှန်တကယ် PCB ထုတ်လုပ်မှုတွင်ဘုတ်ပြားထုတ်လုပ်သူသည်အစိမ်းရောင်အဆီအလွှာဖြင့် PCB ၏မျက်နှာပြင်ကိုအများအားဖြင့်ဖုံးအုပ်ထားသည်၊ ထို့ကြောင့် impedance တွက်ချက်ရာတွင်အောက်တွင်ပြထားသောပုံစံကိုအများအားဖြင့် microstrip line တွက်ချက်မှုအတွက်သုံးသည်။

စည်းချက်:

ဖဲကြိုးလိုင်းသည်ရည်ညွှန်းလေယာဉ်နှစ်စင်း၏အောက်တွင်ဖော်ပြထားသည့်အတိုင်းဖဲကြိုးတစ်ခုဖြစ်သည်။ H1 နှင့် H2 တို့ဖြင့်ကိုယ်စားပြုသော dielectric constants များသည်ကွဲပြားနိုင်သည်။

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. ဒါပေါ်မှာ။

SI9000 သည် impedance ထိန်းချုပ်မှုလိုအပ်ချက်များပြည့်မီခြင်းရှိမရှိတွက်ချက်ရန်သုံးသည်။

DDR data line ၏တစ်ခုတည်းသောအဆုံးခံနိုင်ရည်ထိန်းချုပ်မှုကို ဦး စွာတွက်ချက်ပါ။

TOP layer: 0.5oz copper thickness, 5MIL wire width, 3.8mil distance from the reference plane, dielectric constant 4.2. ပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်းပုံစံကိုရွေးပါ၊ Lossless တွက်ချက်မှုကိုရွေးပါ။

CoaTIng သည် coaTIng ကိုဆိုလိုသည်၊ coaTIng မရှိလျှင် ၀ ကိုအထူနှင့် dielectric (dielectric constant) (air) ၌ ၁ ဖြင့်ဖြည့်ပါ။

အလွှာသည်အများအားဖြင့် fr-4 ကိုအများအားဖြင့် impedance တွက်ချက်ခြင်းဆော့ဝဲဖြင့်တွက်သောအထူ၊ dielectric အဆက်မပြတ် ၄.၂ (ကြိမ်နှုန်း 4.2GHz ထက်နည်းသည်) ကိုဆိုလိုသည်။

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

၉။ insulator အလွှာ၏ Prepreg/Core အယူအဆ

PP (Prepreg) သည် glass fiber နှင့် epoxy resin တို့ဖြင့်ဖွဲ့စည်းထားသော dielectric ပစ္စည်းတစ်မျိုးဖြစ်သည်။ Core သည် PP medium ၏ TYPE တစ်ခုဖြစ်သည်၊ သို့သော်၎င်း၏နှစ်ဖက်စလုံးကိုကြေးနီပြားနှင့်ဖုံးထားသည်၊ PP သည်မပါပါ။ အကွက်ပေါင်းများစွာပြုလုပ်သောအခါ core နှင့် PP ကိုများသောအားဖြင့်အတူတကွသုံးပြီး PP ကို ​​core နှင့် core ကြားပေါင်းစည်းရန်သုံးသည်။

10. PCB lamination ဒီဇိုင်းတွင်အာရုံစိုက်ရန်လိုအပ်သောကိစ္စများ

(၁) Warpage ပြဿနာ

PCB ၏အလွှာဒီဇိုင်းသည် symmetrical ဖြစ်သင့်သည်၊ အလွှာတစ်ခုစီ၏အလတ်စားအလွှာနှင့်ကြေးနီအလွှာသည်အချိုးညီသင့်သည်။ ဥပမာအလွှာခြောက်လွှာကို ယူ၍ top-GND ၏အထူနှင့်အောက်ခြေပါဝါအလတ်စားသည်ကြေးနီအထူနှင့်လိုက်လျောညီထွေဖြစ်သင့်ပြီး GND-L2 နှင့် L3-POWER medium တို့သည်ကြေးနီအထူနှင့်လိုက်လျောညီထွေဖြစ်သင့်သည်။ lamination လုပ်တဲ့အခါဒါကအတိုင်မခံပါဘူး။

(၂) အချက်အလွှာကိုအချက်ပြအလွှာနှင့်နီးကပ်စွာတွဲထားသင့်သည် (ဆိုလိုသည်မှာအချက်အလွှာနှင့်ကပ်လျက်ကြေးနီအပေါ်ယံအလွှာကြားရှိအထူသည်အလွန်သေးငယ်သင့်သည်)၊ Power copper dressing နှင့် ground copper dressing ကိုတင်းကျပ်စွာတွဲထားသင့်သည်။

(၃) အလွန်မြန်သောအခြေအနေတွင်အချက်အလွှာကိုခွဲထုတ်ရန်အပိုအလွှာများထည့်နိုင်သည်၊ သို့သော်မလိုအပ်သောဆူညံသံများကိုအနှောင့်အယှက်ဖြစ်စေနိုင်သောပါဝါအလွှာများစွာကိုခွဲထုတ်ရန်အကြံပြုသည်။

(၄) ပုံမှန် laminated ဒီဇိုင်းအလွှာများဖြန့်ဖြူးခြင်းကိုအောက်ပါဇယားတွင်ဖော်ပြထားသည်။

(၅) အလွှာစီစဉ်မှု၏ယေဘူယျအခြေခံမူများ

အစိတ်အပိုင်းမျက်နှာပြင် (ဒုတိယအလွှာ) အောက်တွင်မြေပြင်လေယာဉ်သည်ကိရိယာအကာအကွယ်အလွှာနှင့်အပေါ်ဆုံးအလွှာအတွက်ဝါယာကြိုးများထောက်ပံ့ပေးသောလေယာဉ်ဖြစ်သည်။

အချက်ပြအလွှာအားလုံးသည်မြေပြင်လေယာဉ်နှင့်အတတ်နိုင်ဆုံးကပ်လျက်ရှိသည်။

အချက်ပြအလွှာနှစ်ခုကြားတိုက်ရိုက်ဝေးနိုင်သမျှရှောင်ပါ။

အဓိကဓာတ်အားပေးစက်ရုံသည်တတ်နိုင်သမျှဘေးချင်းကပ်နေသင့်သည်။

laminate ဖွဲ့စည်းပုံ၏အချိုးအစားကိုထည့်သွင်းစဉ်းစားသည်။

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

(50MHZ အောက်ရှိအခြေအနေများအတွက် ကျေးဇူးပြု၍ ၎င်းအားသင့်လျော်စွာဖြေလျှော့ပေးပါ)၊ အပြင်အဆင်မူကိုအကြံပြုသည်။

အစိတ်အပိုင်းမျက်နှာပြင်နှင့်ဂဟေဆော်မျက်နှာပြင်တို့သည်ပြီးပြည့်စုံသောမြေပြင်လေယာဉ် (ဒိုင်းလွှား)၊

ဘေးချင်းချိတ်ထားသောဝါယာကြိုးအလွှာမရှိပါ။

အချက်ပြအလွှာအားလုံးသည်မြေပြင်လေယာဉ်နှင့်အတတ်နိုင်ဆုံးကပ်လျက်ရှိသည်။

သော့ချက်အချက်သည်ဖွဲ့စည်းမှုနှင့်ကပ်လျက်ရှိပြီးခွဲထွက်ဇုန်ကိုမဖြတ်ပါ။