With the increasing speed of PCB සංඥා මාරු කිරීම, අද PCB නිර්මාණකරුවන්ට PCB හෝඩුවාවන්ගේ සම්බාධනය අවබෝධ කර ගැනීම සහ පාලනය කිරීම අවශ්‍ය වේ. 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 සම්බාධනය පාලනය කරන්නේ කෙසේද?

ප්‍රායෝගිකව, ඩිජිටල් ආන්තික වේගය 1 එන්එස් ඉක්මවන විට හෝ ප්‍රතිසම සංඛ්‍යාතය 300Mhz ට වැඩි වූ විට හෝඩුවාව සම්බාධනය කිරීම පාලනය කිරීම අවශ්‍ය වේ. පීසීබී අංශු මාත්‍රයක එක් ප්‍රධාන පරාමිතියක් නම් එහි ලාක්ෂණික සම්බාධනයයි (තරංග සංඥා සම්ප්‍රේෂණ මාර්ගය ඔස්සේ ගමන් කරන විට වෝල්ටීයතාවයේ ධාරාවට අනුපාතය). මුද්රිත පරිපථ පුවරුවේ වයර් වල ලාක්ෂණික සම්බාධනය පරිපථ පුවරුවල සැලසුමේ වැදගත් දර්ශකයකි, විශේෂයෙන් පීසීබී අධි සංඛ්‍යාත පරිපථ සැලැස්මේදී, වයර් වල ලාක්ෂණික සම්බාධනය උපාංගය හෝ සංඥා මඟින් අවශ්‍ය වන ලක්‍ෂණ සම්බාධනයට අනුකූලද යන්න සලකා බැලිය යුතුය. This involves two concepts: impedance control and impedance matching. This paper focuses on impedance control and lamination design.

සම්බාධනය පාලනය කිරීම

සම්ප්‍රේෂණ වේගය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා පරිපථ පුවරුවේ සන්නායකයට සෑම ආකාරයකම සංඥා සම්ප්‍රේෂණයක් තිබිය යුතු අතර, රේඛාවම එච්ච් කිරීම, ඝණකම ගොඩ ගැසීම, වයර් පළල සහ වෙනත් විවිධ සාධක නිසා රේඛාවම බලපායි. සම්බාධනය අගය වෙනස් කිරීම, සංඥා විකෘති කිරීම. එම නිසා අධිවේගී පරිපථ පුවරුවේ සන්නායකයේ සම්බාධනයක අගය “සම්බාධනය පාලනය” ලෙස හැඳින්වෙන යම් පරාසයක් තුළ පාලනය කළ යුතුය.

The impedance of a PCB trace will be determined by its inductive and capacitive inductance, resistance, and conductivity coefficient. පීසීබී වයර් වල සම්බාධනයට බලපාන ප්‍රධාන සාධක නම්: තඹ වයරයේ පළල, තඹ වයරයේ ඝණකම, මධ්‍යම ධාරාවේ පාර විද්‍යුත් විද්‍යුත් නියතය, මධ්‍යම ඝණකම, පෑඩ් වල ඝණකම, බිම් කම්බියේ මාර්ගය, වයරින් වටා ඇති විදුලි රැහැන් , ආදිය PCB සම්බාධනය ඕම් 25 සිට 120 දක්වා පරාසයක පවතී.

ප්‍රායෝගිකව, පීසීබී සම්ප්‍රේෂණ මාර්ගයක් සාමාන්‍යයෙන් අංශු මාත්‍රයකින්, යොමු ස්ථර එකක් හෝ වැඩි ගණනකින් සහ පරිවාරක ද්‍රව්‍ය වලින් සමන්විත වේ. සලකුණු සහ ස්ථර පාලක සම්බාධනය සාදයි. පීසීබීඑස් බොහෝ විට බහු ස්ථර වලින් සමන්විත වන අතර පාලන සම්බාධනය විවිධාකාරයෙන් ගොඩනගා ගත හැකිය. However, whatever method is used, the impedance value will be determined by its physical structure and the electrical properties of the insulating material:

සංඥා හෝඩුවාවේ පළල සහ ඝණකම

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

හෝඩුවාව සහ තහඩුව වින්‍යාස කිරීම

Insulation constants of core and prefilled materials

PCB සම්ප්‍රේෂණ මාර්ග ප්‍රධාන ආකාර දෙකකින් පැමිණේ: මයික්‍රොස්ට්‍රිප් සහ ස්ට්‍රිප්ලයින්.

Microstrip:

මයික්‍රෝ ස්ට්‍රිප් ලයින් යනු පරිවාරක නියත එර් පරිපථ පුවරුවේ මතුපිටට ඉහළින් සහ ඉහළ පැත්ත සහ වාතයට නිරාවරණය වන (හෝ ආලේපිත) එක් පැත්තක පමණක් යොමු තලයක් සහිත තීරු සන්නායකයක් වන අතර බල සැපයුම හෝ බිම් සැකසීම යොමු කිරීමක් ලෙස සැලකේ. පහත පෙන්වා ඇති පරිදි:

Note: In actual PCB manufacturing, the board manufacturer usually coats the surface of the PCB with a layer of green oil, so in actual impedance calculation, the model shown below is usually used for surface microstrip line calculation:

තීරු රේඛාව:

රිබන් රේඛාවක් යනු පහත රූපයේ දැක්වෙන පරිදි සමුද්දේශ ගුවන් යානා දෙකක් අතර තැබූ වයර් පටියකි. එච් 1 සහ එච් 2 මඟින් නියෝජනය වන පාර විද්‍යුත් ද්‍රව්‍යයේ පාර විද්‍යුත් නියත වෙනස් විය හැකිය.

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.

ඩබ්ලිව් 1, ඩබ්ලිව් 2:

The calculated value must be within the red box. සහ යනාදි.

සම්බාධනය පාලන අවශ්‍යතා සපුරාලනවාද යන්න ගණනය කිරීමට SI9000 භාවිතා කරයි:

මුලින්ම ඩීඩීආර් දත්ත රේඛාවේ ඒකපුද්ගල සම්බාධනය පාලනය ගණනය කරන්න:

TOP layer: 0.5oz copper thickness, 5MIL wire width, 3.8mil distance from the reference plane, dielectric constant 4.2. රූපයේ පරිදි ආකෘතිය, පරාමිති වලට ආදේශ කර අලාභ නැති ගණනය කිරීම තෝරන්න:

CoaTIng යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ coaTIng වන අතර coaTIng නොමැති නම් ඝණකම 0 ක් සහ පාර විද්‍යුත් ද්‍රව්‍යයෙන් 1 ක් (පාර විද්‍යුත් විද්‍යුත් නියතය) (වාතය) පුරවන්න.

උපස්ථරය යනු උපස්ථර ස්ථරය, එනම් පාර විද්‍යුත් ස්ථරය, සාමාන්‍යයෙන් fr-4 භාවිතා කිරීම, සම්බාධනය ගණනය කිරීමේ මෘදුකාංගය මඟින් ගණනය කරන ලද ඝණකම, පාර විද්‍යුත් නියත 4.2 (සංඛ්‍යාතය 1GHz ට අඩු) යන්නයි.

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

9. පරිවාරක ස්ථරයේ පූර්ව/මූලික සංකල්පය:

පීපී (ප්‍රෙප්‍රෙග්) යනු වීදුරු තන්තු සහ ඉෙපොක්සි ෙරසින් වලින් සමන්විත විද ත් විද ත් ද්‍රව්‍යයකි. හරය ඇත්ත වශයෙන්ම පීපී මාධ්‍යයේ ටයිප් එකක් වන නමුත් එහි දෙපැත්ත තඹ තීරු වලින් ආවරණය වී ඇති අතර පීපී එසේ නොවේ. බහු ස්ථර පුවරු සෑදීමේදී සාමාන්‍යයෙන් හරය සහ පීපී භාවිතා කරන අතර හරය සහ හරය අතර බන්ධනය සඳහා පීපී භාවිතා කරයි.

10. පීසීබී ලැමිනේෂන් සැලසුමේදී අවධානය යොමු විය යුතු කරුණු

(1) ආරෝපණ ගැටලුව

PCB හි ස්ථර සැලසුම සමමිතික විය යුතුය, එනම් මධ්‍යම ස්ථරයේ ඝණකම සහ එක් එක් ස්ථරයේ තඹ ස්ථරය සමමිතික විය යුතුය. උදාහරණයක් ලෙස ස්ථර හයක් ගන්න, ඉහළ-ජීඑන්ඩී සහ පහළ බල මාධ්‍යයේ ඝණකම තඹ ඝනකමට අනුරූප විය යුතු අතර ජීඑන්ඩී-එල් 2 සහ එල් 3-පවර් මාධ්‍යයේ තඹ වල ඝනකමට අනුකූල විය යුතුය. ලැමිෙන්ට් කිරීමේදී මෙය විකෘති නොවනු ඇත.

(2) සංඥා ස්ථරය යාබද යොමු තලය සමඟ තදින් සම්බන්ධ කළ යුතුය (එනම් සංඥා ස්ථරය සහ යාබද තඹ ආලේපන ස්ථරය අතර මධ්‍ය ඝණකම ඉතා කුඩා විය යුතුය); බල තඹ ඇඳුම සහ බිම් තඹ ඇඳුම තදින් සම්බන්ධ කළ යුතුය.

(3) ඉතා අධික වේගයකදී සංඥා ස්ථරය හුදකලා කිරීම සඳහා අමතර ස්ථර එකතු කළ හැකි නමුත් අනවශ්‍ය ශබ්ද බාධා ඇති විය හැකි බහු ස්ථර හුදකලා නොකිරීමට නිර්දේශ කෙරේ.

(4) සාමාන්‍ය ලැමිෙන්ටඩ් මෝස්තර ස්ථර බෙදා හැරීම පහත වගුවේ දක්වා ඇත:

(5) ස්ථර සැකසීමේ පොදු මූලධර්ම:

සංරචක මතුපිටට පහළින් (දෙවන ස්ථරය) ඉහළ තට්ටුවේ වයරින් සඳහා උපාංග ආවරණ ස්ථරය සහ යොමු තලය සපයන බිම් තලය;

සියලුම සංඥා ස්ථර හැකිතාක් දුරට බිම් තලයට යාබදව පිහිටා ඇත.

හැකිතාක් දුරට සංඥා ස්ථර දෙකක් අතර adjජුවම යාබද වීමෙන් වළකින්න;

ප්‍රධාන බල සැපයුම හැකිතාක් යාබදව තිබිය යුතුය;

ලැමිෙන්ට් ව්යුහයේ සමමිතිය සැලකිල්ලට ගනී.

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 ට අඩු කොන්දේසි සඳහා කරුණාකර එය යොමු කර සුදුසු පරිදි ලිහිල් කරන්න), පිරිසැලසුම් මූලධර්මය යෝජනා කෙරේ:

සංරචක මතුපිට සහ වෙල්ඩින් මතුපිට සම්පූර්ණ බිම් තලය (පලිහ);

යාබද සමාන්තර රැහැන් ස්ථරයක් නොමැත;

සියලුම සංඥා ස්ථර හැකිතාක් දුරට බිම් තලයට යාබදව පිහිටා ඇත.

ප්‍රධාන සංඥාව සෑදීමට යාබදව ඇති අතර ඛණ්ඩ කලාපය තරණය නොකරයි.