Tanpa kontrol impedansi, réfléksi sinyal anu cukup sareng distorsi bakal disababkeun, hasilna kagagalan desain. Sinyal umum, sapertos beus PCI, beus PCI-E, USB, Ethernet, mémori DDR, sinyal LVDS, sareng anu sanésna, sadayana peryogi kontrol impedansi. Kontrol impedansi pamustunganana kedah diwujudkeun PCB desain, nu ogé nempatkeun maju syarat luhur pikeun téhnologi dewan PCB. Saatos komunikasi sareng pabrik PCB sareng digabungkeun sareng panggunaan perangkat lunak EDA, impedansi kabel dikawasa numutkeun sarat integritas sinyal.

Métode kabel anu béda tiasa diitung pikeun kéngingkeun nilai impedansi anu saluyu.

Garis mikropon

Éta diwangun ku tali kawat sareng pesawat ground sareng diéléktrik di tengahna. Upami konstanta diéléktrik, lebar garisna, sareng jarakna ti pesawat darat tiasa dikendalikeun, maka impedansi ciri na tiasa dikendali, sareng akurasiana bakal aya dina ± 5%.

Kontrol impedansi dumasar kana desain PCB

Gariswanci

Garis pita mangrupakan tali tambaga di tengah éléktrik antara dua planét anu ngayakeun. Upami kandel sareng lébarna garis, konstanta diéléktrik sedeng, sareng jarak antara pesawat taneuh tina dua lapisan tiasa dikendalikeun, impedansi karakteristik garis tiasa dikendalikeun, sareng akurasi aya dina 10%.

Kontrol impedansi dumasar kana desain PCB

Struktur dewan multi-lapisan:

Dina raraga ngendalikeun PCB impedansi ogé, perlu ngartos struktur PCB:

Biasana anu disebut papan multilayer diwangun ku pelat inti sareng lambaran semi-padet dilaminasi sasarengan. Papan inti nyaéta kandel, kandel khusus, dua piring tambaga roti, anu mangrupikeun bahan dasar tina papan cetak. Sareng sapotong semi-diubaran mangrupikeun lapisan infiltrasi anu disebat, ngagaduhan peran ngariung pelat inti, sanaos aya ketebalan awal anu tangtu, tapi dina prosés mencét kandelna bakal aya sababaraha perobihan.

Biasana anu paling luar dua lapisan diéléktrik tina multilayer mangrupikeun lapisan anu baseuh, sareng lapisan foil tambaga anu misah dianggo di luar dua lapisan ieu salaku foil tambaga luar. Spésifikasi ketebalan aslina tina foil tambaga luar sareng foil tambaga batin umumna 0.5oz, 1OZ, 2OZ (1OZ sakitar 35um atanapi 1.4mil), tapi saatos séri pangobatan permukaan, ketebalan akhir tina foil tambaga luar umumna bakal ningkat sakitar 1OZ. Foil tambaga jero nyaéta tambaga nutupan dina dua sisi pelat inti. Kandel akhir bénten sakedik tina ketebalan aslina, tapi umumna dikirangan ku sababaraha um kusabab etching.

Lapisan terluar tina papan multilayer nyaéta lapisan résistansi las, anu sering urang sebutkeun “minyak héjo”, tangtosna, éta ogé tiasa konéng atanapi warna sanés. Kandel lapisan résistansi solder umumna henteu gampang ditangtoskeun sacara akurat. Daérah tanpa foil tambaga dina permukaan rada kandel tibatan daérah kalayan tambaga foil, tapi kusabab kurangna kandel foil tambaga, maka foil tambaga masih langkung menonjol, nalika urang noél permukaan papan anu dicitak ku ramo urang tiasa karaos.

Nalika ketebalan khusus tina papan cetak parantos didamel, dina hiji sisi, diperyogikeun pilihan parameter bahan anu wajar, di sisi anu sanésna, ketebalan akhir tina lambaran semi-kapok bakal langkung alit tibatan kandel awal. Ieu mangrupikeun struktur laminasi 6 lapisan anu khas:

Kontrol impedansi dumasar kana desain PCB

Parameter PCB:

Tutuwuhan PCB anu béda gaduh sakedik béntenna dina parameter PCB. Ngaliwatan komunikasi sareng dukungan teknis pabrik circuit board, kami nampi sababaraha data parameter tina pepelakan:

Foil tambaga permukaan:

Aya tilu kandel foil tambaga anu tiasa dianggo: 12um, 18um sareng 35um. Kandel akhir saatos réngsé nyaéta sakitar 44um, 50um sareng 67um.

Plat inti: S1141A, standar FR-4, dua pelat tambaga roti anu biasa dianggo. Spésifikasi opsional tiasa ditangtoskeun ku ngahubungi pabrikna.

Tablet semi-kapok:

Spésifikasi (ketebalan aslina) nyaéta 7628 (0.185mm), 2116 (0.105mm), 1080 (0.075mm), 3313 (0.095mm). Kandel saleresna saatos mencét biasana sakitar 10-15um kirang ti nilai aslina. Maksimum 3 tablet semi-kapok tiasa dianggo pikeun lapisan resapan anu sami, sareng kandelna 3 tablet semi-kapok henteu tiasa sami, sahenteuna hiji satengah tablet anu tiasa diubaran tiasa dianggo, tapi sababaraha pabrik kedah nganggo sahenteuna dua . Upami kandelna sapotong semi-diubaran henteu cekap, foil tambaga dina dua sisi pelat inti tiasa dipahat, teras potongan semi-diubaran tiasa kabeungkeut dina dua sisi, sahingga lapisan resapan anu langkung kandel tiasa kahontal.

Bagian melintasi:

Urang bakal nyangka yén penampang kawat nyaéta sagi opat, tapi éta leres-leres trapezoid. Nyandak lapisan TOP salaku conto, nalika ketebalan foil tambaga nyaéta 1OZ, ujung handap trapezoid handap nyaéta 1MIL langkung pondok tibatan ujung handap handap. Salaku conto, upami garis lébarna 5MIL, maka sisi luhur sareng handapna sakitar 4MIL sareng sisi handap sareng handap sakitar 5MIL. Bedana antara ujung luhur sareng handap aya hubunganana sareng kandel tambaga. Tabel ieu nunjukkeun hubungan antara luhur sareng handapeun trapezoid dina kaayaan anu béda.

Kontrol impedansi dumasar kana desain PCB

Permittivity: The permittivity of semi-cured sheet is related to ketebalan. Tabel ieu nunjukkeun ketebalan sareng parameter permittivity tina sababaraha tipeu lambaran semi-kapok:

Kontrol impedansi dumasar kana desain PCB

Konstanta diéléktrik tina piring aya hubunganana sareng bahan résin anu dianggo. Konstanta diéléktrik pelat FR4 nyaéta 4.2 – 4.7, sareng turun kalayan ningkatna frékuénsi.

Faktor leungitna diéléktrik: bahan diéléktrik dina aksi medan listrik bolak-balik, kusabab panas sareng konsumsi énergi disebatna leungitna diéléktrik, biasana dikedalkeun ku faktor leungitna diéléktrik Tan δ. Nilai has pikeun S1141A nyaéta 0.015.

Lebar garis minimum sareng jarak garis pikeun mastikeun mesin: 4mil / 4mil.

Perkenalan alat itungan Impedansi:

Nalika urang ngartos struktur papan multilayer sareng ngawasaan parameter anu diperyogikeun, urang tiasa ngitung impedansi ngalangkungan parangkat lunak EDA. Anjeun tiasa nganggo Allegro pikeun ngalakukeun ieu, tapi kuring nyarankeun Polar SI9000, anu mangrupikeun alat anu saé pikeun ngitung impedansi karakteristik sareng ayeuna dianggo ku seueur pabrik PCB.

Nalika ngitung impedansi karakteristik sinyal jero duanana garis diferensial sareng garis terminal tunggal, anjeun ngan ukur ngan ukur béda antara Polar SI9000 sareng Allegro kusabab sababaraha detil, sapertos bentuk bagian silang kawat. Nanging, upami éta kanggo ngitung impedansi karakteristik sinyal Surface, kuring nyarankeun anjeun milih modél Coated tibatan modél Surface, kusabab modél sapertos éta ngemutan ayana lapisan résistansi solder, janten hasilna bakal langkung akurat. Ieu mangrupikeun screenshot sabagean tina impedansi garis diferensial permukaan diitung sareng Polar SI9000 ngémutan lapisan résistansi solder:

Kusabab ketebalan lapisan résistén solder henteu gampang dikontrol, pendekatan perkiraan ogé tiasa dianggo, sapertos anu disarankeun ku pabrik dewan: ngirangan nilai khusus tina perhitungan modél Surface. Disarankeun impedansi diferensial dikurangan 8 ohm sareng impedansi hiji-tungtung dikurangan 2 ohm.

Sarat PCB anu béda pikeun kabel

(1) Nangtukeun modeu kabel, parameter sareng itungan impedansi. Aya dua jinis modeu bédana pikeun jalur rute: modél bédana garis microstrip lapisan luar sareng modeu bédana jalur strip jero. Impedansi tiasa diitung ku perangkat lunak itungan impedansi anu aya hubunganana (sapertos POLAR-SI9000) atanapi formula itungan impedansi ngalangkungan setting parameter anu wajar.

(2) Garis isometrik sajajar. Nangtukeun lebar garis sareng jarak, sareng mastikeun nuturkeun lébar garis anu diitung sareng jarak nalika ngalirkeun. Jarak antara dua garis kedah teras-terasan teu robih, nyaéta tetep sajajar. Aya dua cara paralelisme: hiji nyaéta dua garis éta leumpang dina lapisan sisi-sisi anu sami, sareng anu sanésna nyaéta dua garis éta jalan dina lapisan handapeun-handapeunna. Umumna cobian ulah nganggo sinyal bédana antara lapisan, nyaéta kusabab dina ngolah PCB anu saleresna dina prosés, kusabab akurasi alignment laminated cascading langkung handap tibatan anu disayogikeun antara presisi etsa, sareng dina prosés leungitna diéléktrik laminasi, teu tiasa ngajantenkeun jarak garis anu sami sareng kandelna diéléktrik antar-pamuter, bakal ngabalukarkeun bédana antara lapisan bédana parobihan impedansi. Disarankeun ngagunakeun bédana dina lapisan anu sami saloba mungkin.