ఇంపెడెన్స్ నియంత్రణ లేకుండా, గణనీయమైన సిగ్నల్ ప్రతిబింబం మరియు వక్రీకరణ ఏర్పడుతుంది, ఫలితంగా డిజైన్ వైఫల్యం ఏర్పడుతుంది. PCI బస్, PCI-E బస్, USB, ఈథర్నెట్, DDR మెమరీ, LVDS సిగ్నల్ మొదలైన సాధారణ సిగ్నల్స్ అన్నింటికీ ఇంపెడెన్స్ నియంత్రణ అవసరం. Impedance control ultimately needs to be realized through PCB design, which also puts forward higher requirements for PCB board technology. After communication with PCB factory and combined with the use of EDA software, the impedance of wiring is controlled according to the requirements of signal integrity.

సంబంధిత ఇంపెడెన్స్ విలువను పొందడానికి వివిధ వైరింగ్ పద్ధతులను లెక్కించవచ్చు.

మైక్రోస్ట్రిప్ లైన్లు

ఇది గ్రౌండ్ ప్లేన్ మరియు మధ్యలో విద్యుద్వాహకముతో కూడిన వైర్ స్ట్రిప్‌ను కలిగి ఉంటుంది. విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం, రేఖ వెడల్పు మరియు గ్రౌండ్ ప్లేన్ నుండి దాని దూరాన్ని నియంత్రించగలిగితే, దాని లక్షణ నిరోధకం నియంత్రించదగినది, మరియు ఖచ్చితత్వం ± 5%లోపు ఉంటుంది.

Impedance control based on PCB design

స్ట్రిప్లైన్

రిబ్బన్ లైన్ అనేది రెండు వాహక విమానాల మధ్య విద్యుద్వాహకానికి మధ్యలో రాగి స్ట్రిప్. రేఖ యొక్క మందం మరియు వెడల్పు, మాధ్యమం యొక్క విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం మరియు రెండు పొరల గ్రౌండ్ ప్లేన్‌ల మధ్య దూరం నియంత్రించదగినవి అయితే, లైన్ యొక్క లక్షణ నిరోధం నియంత్రించదగినది మరియు ఖచ్చితత్వం 10%లోపు ఉంటుంది.

Impedance control based on PCB design

బహుళ-పొర బోర్డు నిర్మాణం:

PCB ఇంపెడెన్స్‌ని బాగా నియంత్రించడానికి, PCB నిర్మాణాన్ని అర్థం చేసుకోవడం అవసరం:

సాధారణంగా మనం మల్టీలేయర్ బోర్డ్ అని పిలిచేది కోర్ ప్లేట్ మరియు సెమీ-సాలిడైఫైడ్ షీట్‌తో ఒకదానితో ఒకటి లామినేట్ చేయబడింది. కోర్ బోర్డ్ అనేది కఠినమైన, నిర్దిష్ట మందం, రెండు బ్రెడ్ రాగి ప్లేట్, ఇది ప్రింటెడ్ బోర్డ్ యొక్క ప్రాథమిక పదార్థం. మరియు సెమీ-క్యూర్డ్ పీస్ ఇన్‌ఫిల్ట్రేషన్ లేయర్ అని పిలవబడుతుంది, కోర్ ప్లేట్‌ను బంధించే పాత్రను పోషిస్తుంది, అయినప్పటికీ కొంత ప్రారంభ మందం ఉన్నప్పటికీ, దాని మందాన్ని నొక్కే ప్రక్రియలో కొన్ని మార్పులు జరుగుతాయి.

సాధారణంగా మల్టీలేయర్ యొక్క బయటి రెండు విద్యుద్వాహక పొరలు తడిసిన పొరలు, మరియు ఈ రెండు పొరల వెలుపల ప్రత్యేక రాగి రేకు పొరలు బయటి రాగి రేకుగా ఉపయోగించబడతాయి. బాహ్య రాగి రేకు మరియు లోపలి రాగి రేకు యొక్క అసలు మందం స్పెసిఫికేషన్ సాధారణంగా 0.5oz, 1OZ, 2OZ (1OZ సుమారు 35um లేదా 1.4mil), కానీ వరుస ఉపరితల చికిత్స తర్వాత, బాహ్య రాగి రేకు యొక్క చివరి మందం సాధారణంగా పెరుగుతుంది 1OZ. లోపలి రాగి రేకు అనేది కోర్ ప్లేట్ యొక్క రెండు వైపులా రాగి కవరింగ్. తుది మందం అసలు మందం నుండి కొద్దిగా భిన్నంగా ఉంటుంది, అయితే ఇది సాధారణంగా చెక్కడం వలన అనేక అమ్మోలు తగ్గించబడుతుంది.

మల్టీలేయర్ బోర్డ్ యొక్క బయటి పొర వెల్డింగ్ రెసిస్టెన్స్ లేయర్, దీనిని మనం తరచుగా “గ్రీన్ ఆయిల్” అని చెబుతాము, అయితే, ఇది పసుపు లేదా ఇతర రంగులు కూడా కావచ్చు. టంకము నిరోధక పొర యొక్క మందం సాధారణంగా ఖచ్చితంగా గుర్తించడం సులభం కాదు. ఉపరితలంపై రాగి రేకు లేని ప్రాంతం రాగి రేకు ఉన్న ప్రాంతం కంటే కొంచెం మందంగా ఉంటుంది, కానీ రాగి రేకు మందం లేకపోవడం వల్ల, రాగి రేకు మరింత ప్రముఖంగా ఉంటుంది, మనం ముద్రించిన బోర్డు ఉపరితలాన్ని మన వేళ్లతో తాకినప్పుడు అనుభూతి చెందుతుంది.

ప్రింటెడ్ బోర్డ్ యొక్క నిర్దిష్ట మందం తయారు చేయబడినప్పుడు, ఒక వైపు, మెటీరియల్ పారామితుల యొక్క సహేతుకమైన ఎంపిక అవసరం, మరోవైపు, సెమీ-క్యూర్డ్ షీట్ యొక్క చివరి మందం ప్రారంభ మందం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. కిందివి ఒక సాధారణ 6-పొర లామినేటెడ్ నిర్మాణం:

Impedance control based on PCB design

PCB పారామితులు:

వివిధ PCB ప్లాంట్లు PCB పారామితులలో స్వల్ప తేడాలను కలిగి ఉంటాయి. సర్క్యూట్ బోర్డ్ ప్లాంట్ సాంకేతిక మద్దతుతో కమ్యూనికేషన్ ద్వారా, మేము ప్లాంట్ యొక్క కొన్ని పారామీటర్ డేటాను పొందాము:

ఉపరితల రాగి రేకు:

రాగి రేకు యొక్క మూడు మందాలు ఉపయోగించబడతాయి: 12um, 18um మరియు 35um. పూర్తి చేసిన తర్వాత తుది మందం 44um, 50um మరియు 67um.

కోర్ ప్లేట్: S1141A, స్టాండర్డ్ FR-4, రెండు బ్రెడ్ కాపర్ ప్లేట్లు సాధారణంగా ఉపయోగించబడతాయి. తయారీదారుని సంప్రదించడం ద్వారా ఐచ్ఛిక స్పెసిఫికేషన్‌లను నిర్ణయించవచ్చు.

సెమీ క్యూర్డ్ టాబ్లెట్:

స్పెసిఫికేషన్‌లు (అసలైన మందం) 7628 (0.185 మిమీ), 2116 (0.105 మిమీ), 1080 (0.075 మిమీ), 3313 (0.095 మిమీ). నొక్కిన తర్వాత వాస్తవ మందం సాధారణంగా అసలు విలువ కంటే 10-15um తక్కువగా ఉంటుంది. ఒకే చొరబాటు పొర కోసం గరిష్టంగా 3 సెమీ క్యూర్డ్ టాబ్లెట్‌లను ఉపయోగించవచ్చు, మరియు 3 సెమీ-క్యూర్డ్ టాబ్లెట్‌ల మందం ఒకేలా ఉండదు, కనీసం ఒక సగం నయమైన టాబ్లెట్‌లను ఉపయోగించవచ్చు, కానీ కొందరు తయారీదారులు కనీసం రెండు ఉపయోగించాలి . సెమీ క్యూర్డ్ ముక్క యొక్క మందం సరిపోకపోతే, కోర్ ప్లేట్ యొక్క రెండు వైపులా ఉన్న రాగి రేకును తీసివేయవచ్చు, ఆపై సెమీ-క్యూర్డ్ ముక్కను రెండు వైపులా బంధించవచ్చు, తద్వారా మందమైన చొరబాటు పొర ఉంటుంది సాధించింది.

ప్రయాణ విభాగం:

వైర్ యొక్క క్రాస్ సెక్షన్ దీర్ఘచతురస్రం అని మేము అనుకుంటాము, కానీ ఇది వాస్తవానికి ట్రాపెజాయిడ్. TOP పొరను ఉదాహరణగా తీసుకుంటే, రాగి రేకు మందం 1OZ ఉన్నప్పుడు, ట్రాపెజాయిడ్ యొక్క ఎగువ దిగువ అంచు దిగువ దిగువ అంచు కంటే 1MIL తక్కువగా ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, లైన్ వెడల్పు 5MIL అయితే, ఎగువ మరియు దిగువ వైపులు 4MIL మరియు దిగువ మరియు దిగువ వైపులు 5MIL. ఎగువ మరియు దిగువ అంచుల మధ్య వ్యత్యాసం రాగి మందంతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. కింది పట్టిక వివిధ పరిస్థితులలో ట్రాపెజాయిడ్ ఎగువ మరియు దిగువ మధ్య సంబంధాన్ని చూపుతుంది.

Impedance control based on PCB design

అనుమతి: సెమీ క్యూర్డ్ షీట్‌ల పర్మిటివిటీ మందంతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. కింది పట్టిక వివిధ రకాల సెమీ క్యూర్డ్ షీట్ల మందం మరియు పర్మిటివిటీ పారామితులను చూపుతుంది:

Impedance control based on PCB design

ప్లేట్ యొక్క విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం ఉపయోగించిన రెసిన్ పదార్థానికి సంబంధించినది. FR4 ప్లేట్ యొక్క విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం 4.2 – 4.7, మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ పెరుగుదలతో తగ్గుతుంది.

విద్యుద్వాహక నష్ట కారకం: విద్యుదయస్కాంతం యొక్క ప్రత్యామ్నాయ చర్య కింద విద్యుద్వాహక పదార్థాలు, వేడి మరియు శక్తి వినియోగం వలన విద్యుద్వాహక నష్టం అంటారు, సాధారణంగా విద్యుద్వాహక నష్ట కారకం టాన్ expressed ద్వారా వ్యక్తీకరించబడుతుంది. S1141A కోసం సాధారణ విలువ 0.015.

మ్యాచింగ్ నిర్ధారించడానికి కనీస లైన్ వెడల్పు మరియు లైన్ అంతరం: 4mil/4mil.

ఇంపెడెన్స్ గణన సాధనం పరిచయం:

మేము బహుళస్థాయి బోర్డు నిర్మాణాన్ని అర్థం చేసుకుని, అవసరమైన పారామితులను నేర్చుకున్నప్పుడు, మేము EDA సాఫ్ట్‌వేర్ ద్వారా అవరోధాన్ని లెక్కించవచ్చు. దీన్ని చేయడానికి మీరు అల్లెగ్రోని ఉపయోగించవచ్చు, కానీ నేను పోలార్ SI9000 ని సిఫార్సు చేస్తున్నాను, ఇది లక్షణ నిరోధకం లెక్కించడానికి మంచి సాధనం మరియు ఇప్పుడు అనేక PCB ఫ్యాక్టరీలు ఉపయోగిస్తున్నాయి.

డిఫరెన్షియల్ లైన్ మరియు సింగిల్ టెర్మినల్ లైన్ రెండింటి లోపలి సిగ్నల్ యొక్క విలక్షణమైన ఇంపెడెన్స్‌ను లెక్కించేటప్పుడు, వైర్ యొక్క క్రాస్ సెక్షన్ ఆకారం వంటి కొన్ని వివరాల కారణంగా మీరు పోలార్ SI9000 మరియు అల్లెగ్రో మధ్య స్వల్ప వ్యత్యాసాన్ని మాత్రమే కనుగొంటారు. అయితే, సర్ఫేస్ సిగ్నల్ యొక్క విలక్షణమైన ఇంపెడెన్స్‌ను లెక్కించాలంటే, సర్ఫేస్ మోడల్‌కు బదులుగా కోటెడ్ మోడల్‌ని ఎంచుకోవాలని నేను సూచిస్తున్నాను, ఎందుకంటే అలాంటి మోడల్స్ టంకము నిరోధక పొర ఉనికిని పరిగణనలోకి తీసుకుంటాయి, కాబట్టి ఫలితాలు మరింత కచ్చితంగా ఉంటాయి. టంకము నిరోధక పొరను పరిగణనలోకి తీసుకొని పోలార్ SI9000 తో లెక్కించిన ఉపరితల అవకలన రేఖ ఇంపెడెన్స్ యొక్క పాక్షిక స్క్రీన్ షాట్ క్రిందిది:

టంకము నిరోధక పొర యొక్క మందం సులభంగా నియంత్రించబడనందున, బోర్డు తయారీదారు సిఫారసు చేసినట్లుగా, సుమారుగా ఒక విధానాన్ని కూడా ఉపయోగించవచ్చు: ఉపరితల నమూనా గణన నుండి నిర్దిష్ట విలువను తీసివేయండి. డిఫరెన్షియల్ ఇంపెడెన్స్ మైనస్ 8 ఓంలు మరియు సింగిల్-ఎండ్ ఇంపెడెన్స్ మైనస్ 2 ఓంలుగా ఉండాలని సిఫార్సు చేయబడింది.

వైరింగ్ కోసం డిఫరెన్షియల్ PCB అవసరాలు

(1) వైరింగ్ మోడ్, పారామితులు మరియు ఇంపెడెన్స్ గణనను నిర్ణయించండి. లైన్ రౌటింగ్ కోసం రెండు రకాల వ్యత్యాస మోడ్‌లు ఉన్నాయి: బాహ్య పొర మైక్రోస్ట్రిప్ లైన్ డిఫరెన్స్ మోడ్ మరియు లోపలి లేయర్ స్ట్రిప్ లైన్ డిఫరెన్స్ మోడ్. సహేతుకమైన పరామితి సెట్టింగ్ ద్వారా సంబంధిత ఇంపెడెన్స్ గణన సాఫ్ట్‌వేర్ (POLAR-SI9000 వంటివి) లేదా ఇంపెడెన్స్ గణన ఫార్ములా ద్వారా ఇంపెడెన్స్‌ను లెక్కించవచ్చు.

(2) సమాంతర ఐసోమెట్రిక్ పంక్తులు. లైన్ వెడల్పు మరియు అంతరాన్ని నిర్ణయించండి మరియు రూటింగ్ చేసేటప్పుడు లెక్కించిన లైన్ వెడల్పు మరియు అంతరాన్ని ఖచ్చితంగా అనుసరించండి. రెండు పంక్తుల మధ్య అంతరం ఎల్లప్పుడూ మారకుండా ఉండాలి, అంటే సమాంతరంగా ఉంచడానికి. సమాంతరతకు రెండు మార్గాలు ఉన్నాయి: ఒకటి రెండు పంక్తులు ఒకే పక్క పక్క పొరలో నడుస్తాయి, మరొకటి రెండు పంక్తులు ఓవర్-అండర్ పొరలో నడుస్తాయి. సాధారణంగా పొరల మధ్య వ్యత్యాస సంకేతాన్ని ఉపయోగించకుండా ఉండటానికి ప్రయత్నించండి, ఎందుకంటే ప్రక్రియలో PCB యొక్క వాస్తవ ప్రాసెసింగ్‌లో, క్యాస్కేడింగ్ లామినేటెడ్ అలైన్‌మెంట్ ఖచ్చితత్వం ఎచింగ్ ఖచ్చితత్వం మరియు లామినేటెడ్ విద్యుద్వాహక నష్టం ప్రక్రియలో అందించిన దానికంటే చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, వ్యత్యాస రేఖ అంతరం ఇంటర్‌లేయర్ డైఎలెక్ట్రిక్ యొక్క మందంతో సమానం అని హామీ ఇవ్వలేము, ఇంపెడెన్స్ మార్పు వ్యత్యాసం పొరల మధ్య వ్యత్యాసాన్ని కలిగిస్తుంది. సాధ్యమైనంత వరకు ఒకే పొరలో వ్యత్యాసాన్ని ఉపయోగించమని సిఫార్సు చేయబడింది.