Bila udhibiti wa impedance, tafakari kubwa ya ishara na upotovu utasababishwa, na kusababisha kufeli kwa muundo. Ishara za kawaida, kama basi ya PCI, basi ya PCI-E, USB, Ethernet, kumbukumbu ya DDR, ishara ya LVDS, nk, zote zinahitaji udhibiti wa impedance. Udhibiti wa uzuiaji hatimaye unahitaji kutekelezwa kupitia muundo wa PCB, ambao pia unaweka mahitaji ya juu zaidi kwa PCB bodi teknolojia. Baada ya mawasiliano na kiwanda cha PCB na pamoja na matumizi ya programu ya EDA, impedance ya wiring inadhibitiwa kulingana na mahitaji ya uadilifu wa ishara.

Njia tofauti za wiring zinaweza kuhesabiwa ili kupata thamani sawa ya impedance.

Mistari ya Microstrip

• Inayo waya wa waya na ndege ya ardhini na dielectric katikati. Ikiwa mara kwa mara dielectric, upana wa mstari, na umbali wake kutoka kwa ndege ya ardhini unadhibitiwa, basi impedance yake ya tabia inadhibitiwa, na usahihi utakuwa ndani ya ± 5%.

Jinsi ya kudhibiti Impedance ya wiring ya PCB

Mstari

Mstari wa Ribbon ni ukanda wa shaba katikati ya dielectri kati ya ndege mbili zinazoendesha. Ikiwa unene na upana wa mstari, mara kwa mara dielectric ya kati, na umbali kati ya ndege za ardhini za tabaka hizo mbili zinadhibitiwa, tabia ya mstari inadhibitiwa, na usahihi uko ndani ya 10%.

Jinsi ya kudhibiti Impedance ya wiring ya PCB

Muundo wa bodi ya safu anuwai:

Ili kudhibiti impedance ya PCB vizuri, ni muhimu kuelewa muundo wa PCB:

Kawaida kile tunachokiita bodi ya multilayer imeundwa na sahani ya msingi na karatasi iliyoimarishwa nusu iliyochanganywa pamoja na kila mmoja. Bodi ya msingi ni unene mgumu, maalum, sahani mbili za mkate wa shaba, ambayo ni nyenzo ya msingi ya bodi iliyochapishwa. Na kipande kilichoponywa nusu hufanya kile kinachoitwa safu ya kupenya, ina jukumu la kuunganisha sahani ya msingi, ingawa kuna unene fulani wa mwanzo, lakini katika mchakato wa kubonyeza unene wake utatokea mabadiliko kadhaa.

Kawaida tabaka mbili za nje za dielectri ya multilayer hutiwa maji, na tabaka tofauti za foil za shaba hutumiwa nje ya safu hizi mbili kama karatasi ya nje ya shaba. Unene wa asili wa karatasi ya shaba ya nje na foil ya ndani ya shaba kwa ujumla ni 0.5oz, 1OZ, 2OZ (1OZ ni karibu 35um au 1.4mil), lakini baada ya safu ya matibabu ya uso, unene wa mwisho wa karatasi ya shaba ya nje kwa jumla itaongezeka kwa karibu 1OZ. Jalada la ndani la shaba ni kifuniko cha shaba pande zote za sahani ya msingi. Unene wa mwisho hutofautiana kidogo na unene wa asili, lakini kwa ujumla hupunguzwa na um kadhaa kwa sababu ya kuchoma.

Safu ya nje ya bodi ya multilayer ni safu ya upinzani ya kulehemu, ambayo ndio tunayosema mara nyingi “mafuta ya kijani”, kwa kweli, inaweza pia kuwa ya manjano au rangi zingine. Unene wa safu ya upinzani ya solder kwa ujumla si rahisi kuamua kwa usahihi. Eneo bila foil ya shaba juu ya uso ni kidogo kuliko eneo lenye foil ya shaba, lakini kwa sababu ya ukosefu wa unene wa shaba, kwa hivyo shaba ya shaba bado inajulikana zaidi, tunapogusa uso wa bodi iliyochapishwa na vidole vyetu vinaweza kuhisi.

Wakati unene fulani wa bodi iliyochapishwa inafanywa, kwa upande mmoja, uchaguzi mzuri wa vigezo vya nyenzo unahitajika, kwa upande mwingine, unene wa mwisho wa karatasi iliyoponywa itakuwa ndogo kuliko unene wa awali. Ifuatayo ni muundo wa kawaida wa safu 6 za laminated:

Jinsi ya kudhibiti Impedance ya wiring ya PCB

Vigezo vya PCB:

Mimea tofauti ya PCB ina tofauti kidogo katika vigezo vya PCB. Kupitia mawasiliano na bodi ya mzunguko msaada wa kiufundi, tulipata data ya parameta ya mmea:

Picha ya shaba ya uso:

Kuna unene tatu wa karatasi ya shaba ambayo inaweza kutumika: 12um, 18um na 35um. Unene wa mwisho baada ya kumaliza ni karibu 44um, 50um na 67um.

Sahani ya msingi: S1141A, kiwango cha FR-4, sahani mbili za shaba zilizotiwa mkate hutumiwa kawaida. Uainishaji wa hiari unaweza kuamua kwa kuwasiliana na mtengenezaji.

Kibao kilichotibiwa nusu:

Vipimo (unene wa asili) ni 7628 (0.185mm), 2116 (0.105mm), 1080 (0.075mm), 3313 (0.095mm). Unene halisi baada ya kubonyeza kawaida huwa karibu 10-15um chini ya thamani ya asili. Kiwango cha juu cha vidonge vitatu vilivyotibiwa vinaweza kutumiwa kwa safu ile ile ya kupenyeza, na unene wa vidonge 3 vilivyotibiwa nusu haviwezi kuwa sawa, angalau vidonge vya nusu vilivyotibiwa vinaweza kutumiwa, lakini wazalishaji wengine lazima watumie angalau mbili . Ikiwa unene wa kipande kilichotibiwa nusu haitoshi, karatasi ya shaba pande zote za sahani ya msingi inaweza kutolewa, na kisha kipande kilichoponywa nusu kinaweza kushikamana pande zote mbili, ili safu nyembamba ya kuingilia iweze mafanikio.

Safu ya kulehemu ya upinzani:

Unene wa safu ya kupinga ya solder kwenye foil ya shaba ni C2-8-10um. Unene wa safu ya kupinga solder juu ya uso bila karatasi ya shaba ni C1, ambayo inatofautiana na unene wa shaba juu ya uso. Wakati unene wa shaba juu ya uso ni 45um, C≈1-13um, na wakati unene wa shaba juu ya uso ni 15um, C≈70-1um.

Sehemu ya kuvuka:

Tungedhani kuwa sehemu ya msalaba wa waya ni mstatili, lakini kwa kweli ni trapezoid. Kuchukua safu ya TOP kama mfano, wakati unene wa foil ya shaba ni 1OZ, makali ya juu ya chini ya trapezoid ni 1MIL fupi kuliko makali ya chini ya chini. Kwa mfano, ikiwa upana wa laini ni 5MIL, basi pande za juu na chini ni karibu 4MIL na pande za chini na chini ni karibu 5MIL. Tofauti kati ya kingo za juu na chini zinahusiana na unene wa shaba. Jedwali lifuatalo linaonyesha uhusiano kati ya juu na chini ya trapezoid chini ya hali tofauti.

Jinsi ya kudhibiti Impedance ya wiring ya PCB

Ruhusa: Ruhusa ya karatasi zilizotibiwa nusu inahusiana na unene. Jedwali lifuatalo linaonyesha vigezo vya unene na idhini ya aina tofauti za karatasi zilizoponywa nusu:

Jinsi ya kudhibiti Impedance ya wiring ya PCB

Mara kwa mara dielectri ya sahani inahusiana na nyenzo za resini zilizotumiwa. Mara kwa mara dielectri ya sahani ya FR4 ni 4.2 – 4.7, na hupungua na kuongezeka kwa masafa.

Sababu ya upotezaji wa dielectri: vifaa vya dielectri chini ya hatua ya kubadilisha uwanja wa umeme, kwa sababu ya joto na matumizi ya nishati huitwa upotezaji wa dielectri, kawaida huonyeshwa na sababu ya upotezaji wa dielectri Tan δ. Thamani ya kawaida ya S1141A ni 0.015.

Kiwango cha chini cha upana wa mstari na nafasi ya mstari kuhakikisha utengenezaji: 4mil / 4mil.

Utangulizi wa zana ya hesabu ya Impedance:

Tunapoelewa muundo wa bodi ya multilayer na kujua vigezo vinavyohitajika, tunaweza kuhesabu impedance kupitia programu ya EDA. Unaweza kutumia Allegro kufanya hivyo, lakini ninapendekeza Polar SI9000, ambayo ni zana nzuri ya kuhesabu impedance ya tabia na sasa inatumiwa na viwanda vingi vya PCB.

Wakati wa kuhesabu impedance ya tabia ya ishara ya ndani ya laini zote mbili na laini moja ya terminal, utapata tu tofauti kidogo kati ya Polar SI9000 na Allegro kwa sababu ya maelezo kadhaa, kama sura ya sehemu ya msalaba wa waya. Walakini, ikiwa ni kuhesabu impedance ya tabia ya ishara ya Uso, napendekeza uchague mtindo uliofunikwa badala ya mfano wa Uso, kwa sababu mifano hiyo inazingatia uwepo wa safu ya upinzani ya solder, kwa hivyo matokeo yatakuwa sahihi zaidi. Ifuatayo ni picha ndogo ya skrini ya upeo wa mstari wa kutofautisha uliohesabiwa na Polar SI9000 ikizingatia safu ya upinzani ya solder:

Jinsi ya kudhibiti Impedance ya wiring ya PCB

Kwa kuwa unene wa safu ya kupinga ya solder haidhibitiwi kwa urahisi, njia inayokadiriwa pia inaweza kutumika, kama inavyopendekezwa na mtengenezaji wa bodi: toa thamani maalum kutoka kwa hesabu ya mfano wa Uso. Inashauriwa kuwa impedance ya kutofautisha iwe minus 8 ohms na impedance ya mwisho mmoja iwe minus 2 ohms.

Mahitaji tofauti ya PCB kwa wiring

(1) Tambua hali ya wiring, vigezo na hesabu ya impedance. Kuna aina mbili za njia tofauti za uelekezaji wa laini: safu ya nje ya hali ya utaftaji wa safu ndogo na hali ya ndani ya safu ya safu ya mkondo. Impedance inaweza kuhesabiwa na programu inayohusiana ya hesabu ya impedance (kama POLAR-SI9000) au fomula ya hesabu ya impedance kupitia mpangilio mzuri wa vigezo.

(2) Sambamba mistari isometriki. Tambua upana wa mstari na nafasi, na ufuate madhubuti upana wa mstari uliohesabiwa na nafasi wakati wa kusafirisha. Nafasi kati ya mistari miwili lazima kila wakati ibaki bila kubadilika, ambayo ni, kuweka sawa. Kuna njia mbili za ulinganifu: moja ni kwamba mistari miwili hutembea kwa safu moja ya kando-kando, na nyingine ni kwamba mistari miwili hutembea kwenye safu ya chini-chini. Kwa ujumla jaribu kuzuia kutumia ishara ya utofauti kati ya matabaka, kwa sababu kwa sababu ya usindikaji halisi wa PCB katika mchakato, kwa sababu ya usahihi wa mpangilio wa laminated iko chini sana kuliko ilivyotolewa kati ya usahihi wa etching, na katika mchakato wa upotezaji wa dielectri ya laminated, haiwezi kudhibitisha nafasi ya mstari tofauti ni sawa na unene wa dielectri ya interlayer, itasababisha tofauti kati ya safu za tofauti ya mabadiliko ya impedance. Inashauriwa kutumia tofauti ndani ya safu moja iwezekanavyo.