को बढ्दो गति संग पीसीबी संकेत स्विचिंग, आज पीसीबी डिजाइनर बुझ्न र पीसीबी निशान को प्रतिबाधा नियन्त्रण गर्न आवश्यक छ। छोटो सिग्नल प्रसारण समय र आधुनिक डिजिटल सर्किट को उच्च घडी दर को अनुरूप, पीसीबी निशान अब साधारण जडानहरु, तर प्रसारण लाइनहरु छन्।

पीसीबी प्रतिबाधा कसरी नियन्त्रण गर्ने

व्यवहार मा, यो ट्रेस प्रतिबाधा नियन्त्रण गर्न को लागी आवश्यक छ जब डिजिटल सीमांत गति 1ns वा एनालॉग आवृत्ति 300Mhz भन्दा बढी हुन्छ। एक पीसीबी ट्रेस को प्रमुख मापदण्डहरु को एक यसको विशेषता प्रतिबाधा (भोल्टेज को अनुपात को वर्तमान तरंग संकेत प्रसारण लाइन संग यात्रा को रूप मा) हो। मुद्रित सर्किट बोर्ड मा तार को विशेषता प्रतिबाधा सर्किट बोर्ड डिजाइन को एक महत्वपूर्ण सूचकांक हो, विशेष गरी उच्च आवृत्ति सर्किट को पीसीबी डिजाइन मा, यो तार को विशेषता प्रतिबाधा उपकरण वा संकेत द्वारा आवश्यक विशेषता प्रतिबाधा संग संगत छ कि छैन भनेर विचार गर्नुपर्छ। यो दुई अवधारणाहरु मा शामिल छ: प्रतिबाधा नियन्त्रण र प्रतिबाधा मिलान। यो कागज प्रतिबाधा नियन्त्रण र टुक्रा टुक्रा डिजाइन मा केन्द्रित छ।

प्रतिबाधा नियन्त्रण

ईम्पेन्डेन्स कन्ट्रोलिंग, सर्किट बोर्ड मा कन्डक्टर सिग्नल प्रसारण को सबै प्रकार को हुनेछ, क्रम मा प्रसारण दर मा सुधार गर्न को लागी र यसको आवृत्ति बढाउनु पर्छ, यदि लाइन आफै को कारण ईचिंग, स्ट्याकिंग मोटाई, तार चौडाइ र अन्य विभिन्न कारकहरु, कारण हुनेछ प्रतिबाधा मूल्य परिवर्तन, संकेत विरूपण। तेसैले, उच्च गति सर्किट बोर्ड मा कन्डक्टर को प्रतिबाधा मूल्य एक निश्चित दायरा भित्र नियन्त्रण गर्नु पर्छ, “प्रतिबाधा नियन्त्रण” को रूप मा जानिन्छ।

एक पीसीबी ट्रेस को प्रतिबाधा यसको प्रेरक र capacitive अधिष्ठापन, प्रतिरोध, र चालकता गुणांक द्वारा निर्धारित गरिनेछ। पीसीबी तारि of को प्रतिबाधा प्रभावित मुख्य कारक हो: तांबे तार को चौडाई, तांबे तार को मोटाई, मध्यम को ढांकतात्मक स्थिर, मध्यम को मोटाई, पैड को मोटाई, जमीन तार को बाटो, तार को वरिपरि तार , आदि पीसीबी प्रतिबाधा 25 देखि 120 ओम सम्म दायरा।

अभ्यास मा, एक पीसीबी प्रसारण लाइन सामान्यतया एक ट्रेस, एक वा धेरै सन्दर्भ तहहरु, र इन्सुलेशन सामाग्री को हुन्छन्। निशान र तह नियन्त्रण प्रतिबाधा फार्म। PCBS अक्सर बहुस्तरीय हुनेछ, र नियन्त्रण प्रतिबाधा तरिकाहरु को एक किसिम मा निर्माण गर्न सकिन्छ। जे होस्, जुनसुकै विधि प्रयोग गरीन्छ, प्रतिबाधा मूल्य यसको भौतिक संरचना र इन्सुलेट सामग्री को विद्युत गुणहरु द्वारा निर्धारित गरिनेछ:

संकेत ट्रेस को चौडाई र मोटाई

ट्रेस को दुबै छेउमा कोर वा prefill सामाग्री को उचाई

ट्रेस र प्लेट को विन्यास

कोर र prefilled सामाग्री को इन्सुलेशन स्थिरता

पीसीबी प्रसारण लाइनहरु दुई मुख्य रूप मा आउँछ: Microstrip र Stripline।

माइक्रोस्ट्रिप:

एक microstrip लाइन एक पट्टी कन्डक्टर मात्र एक पक्ष मा एक सन्दर्भ विमान संग हो, माथिल्लो र पक्षहरु हवा (वा लेपित) संग उजागर, इन्सुलेशन लगातार एर सर्किट बोर्ड को सतह माथि, एक सन्दर्भ को रूप मा बिजुली आपूर्ति वा ग्राउन्डि with संग। तल देखाइएको अनुसार:

नोट: वास्तविक पीसीबी निर्माण मा, बोर्ड निर्माता सामान्यतया हरियो तेल को एक परत संग पीसीबी को सतह कोट, त्यसैले वास्तविक प्रतिबाधा गणना मा, तल देखाइएको मोडेल सामान्यतया सतह microstrip लाइन गणना को लागी प्रयोग गरीन्छ:

स्ट्रिपलाइन:

एक रिबन लाइन तार को एक रिबन दुई सन्दर्भ विमानहरु को बीच मा राखिएको छ, तल चित्र मा देखाइएको छ। H1 र H2 द्वारा प्रतिनिधित्व dielectric को ढांकतात्मक स्थिरांक फरक हुन सक्छ।

माथिका दुई उदाहरण मात्र microstrip लाइनहरु र रिबन लाइनहरु को एक विशिष्ट प्रदर्शन हो। त्यहाँ विशिष्ट microstrip लाइनहरु र रिबन लाइनहरु को धेरै प्रकार छन्, जस्तै लेपित microstrip लाइनहरु, जो पीसीबी को विशिष्ट टुक्रा टुक्रा संरचना संग सम्बन्धित छन्।

विशेषता बाधा को गणना गर्न को लागी प्रयोग गरीएको समीकरण जटिल गणितीय गणना को आवश्यकता छ, सामान्यतया सीमा तत्व विश्लेषण सहित क्षेत्र को हल गर्ने विधिहरु को उपयोग गरीरहेको छ, त्यसैले विशेष प्रतिबाधा गणना सफ्टवेयर SI9000 को उपयोग गरेर, हामी सबै गर्न को लागी विशेषता प्रतिबाधा को मापदण्डहरु नियन्त्रण गर्न छ:

डाइलेक्ट्रिक लगातार एर, तारि width चौडाई W1, W2 (trapezoid), तारि thickness मोटाई T र इन्सुलेशन तह मोटाई H।

W1, W2:

गणना गरिएको मान रातो बक्स भित्र हुनुपर्छ। र त्यसमा।

SI9000 प्रतिबाधा नियन्त्रण आवश्यकताहरु लाई पूरा गरीन्छ कि गणना गर्न को लागी प्रयोग गरीन्छ:

पहिलो DDR डाटा लाइन को एकल अन्त प्रतिबाधा नियन्त्रण गणना:

शीर्ष तह: 0.5oz तामा मोटाई, 5MIL तार चौडाइ, सन्दर्भ विमान बाट 3.8mil दूरी, ढांकता हुआ लगातार 4.2। मोडेल चयन गर्नुहोस्, मापदण्डहरु मा प्रतिस्थापन, र हानि रहित गणना चयन गर्नुहोस्, जस्तै चित्र मा देखाइएको छ:

CoaTIng को मतलब coaTIng हो, र यदि त्यहाँ कुनै coaTIng छैन, मोटाई मा ० र १ डाइलेक्ट्रिक (डाइलेक्ट्रिक लगातार) (हावा) मा भर्नुहोस्।

सब्सट्रेट सब्सट्रेट तह को लागी खडा छ, त्यो हो, ढांकता हुआ परत, सामान्यतया fr-4 को उपयोग गरेर, मोटाई प्रतिबाधा गणना सफ्टवेयर द्वारा गणना, ढांकता हुआ लगातार ४.२ (आवृत्ति १ GHz भन्दा कम)।

तौल तह को मोटाई, जो केबल को मोटाई निर्धारण गर्न को लागी वजन (ओज) मा क्लिक गर्नुहोस्।

9. Prepreg/इन्सुलेशन तह को कोर अवधारणा:

पीपी (Prepreg) ढांकता सामग्री, गिलास फाइबर र epoxy राल बाट बनेको एक प्रकार हो। कोर वास्तव मा पीपी माध्यम को एक प्रकार हो, तर यसको दुई पक्षहरु तामा पन्नी संग कभर गरीएको छ, जबकि पीपी छैन। जब multilayer बोर्डहरु, कोर र पीपी सामान्यतया एक साथ प्रयोग गरीन्छ, र पीपी कोर र कोर को बीच बन्धन को लागी प्रयोग गरीन्छ।

10. पीसीबी टुक्रा टुक्रा डिजाइन मा ध्यान को आवश्यकता छ

(1) Warpage समस्या

पीसीबी को तह डिजाइन सममित हुनु पर्छ, त्यो हो, मध्यम परत को मोटाई र प्रत्येक तह को तांबे तह सममित हुनुपर्छ। उदाहरण को लागी छ तहहरु लिनुहोस्, शीर्ष GND र तल्लो शक्ति माध्यम को मोटाई तामा को मोटाई संग मिल्नु पर्छ, र GND-L2 र L3-POWER मध्यम को तामा को मोटाई संग मिल्नु पर्छ। यो laminating जब ताना छैन।

(२) सिग्नल लेयरलाई नजिकैको सन्दर्भ विमान संग जोडिएको हुनुपर्छ (त्यो हो, सिग्नल लेयर र आसन्न तामा कोटिंग लेयर को बीचको मध्यम मोटाई धेरै सानो हुनु पर्छ); पावर कपर ड्रेसि and र ग्राउन्ड कपर ड्रेसि tight कडा जोडिएको हुनुपर्छ।

(3) धेरै उच्च गति को मामला मा, अतिरिक्त तहहरु संकेत तह लाई अलग गर्न को लागी थप्न सकिन्छ, तर यो सिफारिश गरीन्छ कि धेरै शक्ति परतहरु लाई अलग गर्न को लागी, जो अनावश्यक आवाज हस्तक्षेप को कारण हुन सक्छ।

(४) ठेठ टुक्रा टुक्रा डिजाइन तहहरु को वितरण निम्न तालिका मा देखाइएको छ:

(5) तह व्यवस्था को सामान्य सिद्धान्तहरु:

घटक सतह तल (दोस्रो तह) जमीन विमान, जो उपकरण परिरक्षण तह र शीर्ष तह तारि for को लागी सन्दर्भ विमान प्रदान गर्दछ।

सबै सिग्नल तहहरु जतिसक्दो टाढा भुइँ विमान को आसन्न छन्।

सकेसम्म दुई संकेत तहहरु बीच सीधा आसन्नता बाट बच्न;

मुख्य बिजुली आपूर्ति सकेसम्म नजिकको रूपमा हुनुपर्छ;

टुक्रा टुक्रा संरचना को समरूपता खाता मा लिईन्छ।

मदरबोर्ड को लेयर लेआउट को लागी, यो अवस्थित मदरबोर्ड को लागी समानान्तर लामो दूरी को तारहरु लाई नियन्त्रण गर्न को लागी गाह्रो छ, र बोर्ड स्तर को काम आवृत्ति 50MHZ माथि छ

(50MHZ तल शर्तहरु को लागी, कृपया यसलाई सन्दर्भ गर्नुहोस् र यो उचित आराम), लेआउट सिद्धान्त सुझाव दिइएको छ:

घटक सतह र वेल्डिंग सतह पूरा जमीन विमान (ढाल) हो;

कुनै आसन्न समानांतर तारि layer तह;

सबै सिग्नल तहहरु जतिसक्दो टाढा भुइँ विमान को आसन्न छन्।

प्रमुख संकेत गठन को आसन्न छ र विभाजन क्षेत्र पार गर्दैन।