With the increasing speed of PCB коммутатсионии сигнал, тарроҳони PCB -и имрӯза бояд импеданси изҳои PCB -ро дарк кунанд ва назорат кунанд. Мувофиқи вақти кӯтоҳтари интиқоли сигнал ва суръати баландтари давраҳои рақамии муосир, нишонаҳои PCB акнун на пайвастҳои оддӣ, балки хатҳои интиқол мебошанд.

Импедансҳои PCB -ро чӣ гуна бояд назорат кард

Дар амал, ҳангоми муқовимати рақамии рақамӣ аз 1ns ё басомади аналогӣ аз 300 МГс зиёд будан, импедансҳои пайгирӣро назорат кардан лозим аст. Яке аз параметрҳои калидии пайгирии PCB ин импеданс хос аст (таносуби шиддат ба ҷараён ҳангоми мавҷ дар баробари хати интиқоли сигнал). The characteristic impedance of wire on printed circuit board is an important index of circuit board design, especially in PCB design of high frequency circuit, it must be considered whether the characteristic impedance of wire is consistent with the characteristic impedance required by device or signal. This involves two concepts: impedance control and impedance matching. This paper focuses on impedance control and lamination design.

Назорати импеданс

Назорати импеданс, дирижёр дар тахтаи ноҳиявӣ дорои ҳама гуна интиқоли сигнал хоҳад буд, то суръати интиқолро беҳтар кунад ва басомади онро афзоиш диҳад, агар худи хат аз сабаби кашидан, ғафсии часпидан, паҳнои сим ва дигар омилҳои гуногун боиси тағирёбии арзиши импеданс, таҳрифи сигнал. Аз ин рӯ, арзиши импедансии баранда дар тахтаи ноҳиявии баландсуръат бояд дар ҳудуди муайян назорат карда шавад, ки онро “назорати импеданс” меноманд.

The impedance of a PCB trace will be determined by its inductive and capacitive inductance, resistance, and conductivity coefficient. Омилҳои асосие, ки ба импедансҳои ноқилҳои PCB таъсир мерасонанд, инҳоянд: паҳнои сими мисӣ, ғафсии сими мисӣ, доимии диэлектрикии миёна, ғафсии миёна, ғафсии болишт, роҳи сими заминӣ, сими атрофи ноқил ва ғайра Импеданси PCB аз 25 то 120 ом аст.

Дар амал, хати интиқоли PCB одатан аз микроэлементҳо, як ё якчанд қабатҳои истинод ва маводи изолятсия иборат аст. Изҳо ва қабатҳои импеданси назоратро ташкил медиҳанд. PCBS аксар вақт бисёрқабата хоҳад буд ва импеденти назоратро бо роҳҳои гуногун сохтан мумкин аст. However, whatever method is used, the impedance value will be determined by its physical structure and the electrical properties of the insulating material:

Width and thickness of signal trace

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

Танзимоти нишона ва лавҳа

Insulation constants of core and prefilled materials

Хатҳои интиқоли PCB дар ду шакли асосӣ меоянд: Microstrip ва Stripline.

Microstrip:

Хатти микросхема як барандаи рахест, ки танҳо як тарафаш ҳавопаймои истинод дорад, ки болояш ва паҳлӯяш ба ҳаво (ё пӯшонидашуда), дар болои сатҳи тахтаи гармидиҳии доимии Er, бо қувваи барқ ​​ё заминавӣ ҳамчун истинод аст. Чӣ тавре ки дар зер нишон дода шудааст:

Эзоҳ: Ҳангоми истеҳсоли воқеии PCB, истеҳсолкунандаи тахта одатан сатҳи PCB -ро бо қабати равғани сабз мепӯшонад, аз ин рӯ ҳангоми ҳисобкунии импедансҳои воқеӣ, модели дар зер нишон додашуда одатан барои ҳисобкунии хатҳои микросхемаҳои рӯизаминӣ истифода мешавад:

Хати рах:

Хатти лента лентаи симест, ки дар байни ду ҳавопаймои истинод ҷойгир карда шудааст, тавре ки дар расми поён нишон дода шудааст. Константҳои диэлектрикии диэлектрики бо H1 ва H2 муаррифишуда метавонанд гуногун бошанд.

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:

Доимии диэлектрикӣ Er, паҳнои ноқилҳои W1, W2 (трапеция), ғафсии ноқилҳои T ва ғафсии қабати изолятсия H.

W1, W2:

The calculated value must be within the red box. Ва ҳамин тавр.

SI9000 барои ҳисоб кардан ё иҷро накардани талаботи назорати импеданс истифода мешавад:

Аввал назорати ягонаи импедансии хати маълумотҳои DDR-ро ҳисоб кунед:

Қабати болоӣ: ғафсии мис 0.5oz, паҳнои сим 5MIL, масофаи 3.8мил аз ҳавопаймо, доимии диэлектрикӣ 4.2. Моделро интихоб кунед, дар параметрҳо иваз кунед ва Ҳисобкунии талафшударо тавре ки дар расм нишон дода шудааст, интихоб кунед:

CoaTIng маънои coaTIng -ро дорад ва агар коагулятсия набошад, ғафсӣ 0 ва диэлектрик (доимии диэлектрикӣ) 1 (ҳаво) пур кунед.

Субстрат маънои қабати субстратро дорад, яъне қабати диэлектрикӣ, одатан бо истифода аз fr-4, ғафсӣ, ки бо нармафзори ҳисобкунии импеданс ҳисоб карда мешавад, доимии диэлектрикӣ 4.2 (басомад камтар аз 1 ГГц).

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

9. Консепсияи Prepreg/асосии қабати гарминигоҳдорӣ:

PP (Prepreg) як навъ маводи диэлектрикӣ буда, аз нахи шиша ва қатрони эпокси иборат аст. Core аслан як НАВИ муҳити PP аст, аммо ду тарафи он бо фолгаи мис пӯшонида шудааст, дар ҳоле ки PP ин тавр нест. Ҳангоми сохтани тахтаҳои бисёрқабата, ядро ​​ва PP одатан якҷоя истифода мешаванд ва PP барои пайвастан байни ядро ​​ва ядро ​​истифода мешаванд.

10. Масъалаҳое, ки ба тарҳрезии ламинатсиякунии PCB ниёз доранд

(1) Мушкилоти варақ

Тарҳи қабатҳои PCB бояд симметрӣ бошад, яъне ғафсии қабати миёна ва қабати мисии ҳар як қабат бояд симметрӣ бошад. Масалан, шаш қабатро гиред, ғафсии муҳити боло-GND ва қувваи поёнӣ бояд бо ғафсии мис мувофиқ бошад ва ВАО-и GND-L2 ва L3-POWER бояд бо ғафсии мис мувофиқ бошанд. Ҳангоми ламинатсия ин вайрон намешавад.

(2) Қабати сигнал бояд бо ҳавопаймоҳои ҳамсоя зич пайваст карда шавад (яъне ғафсии миёна байни қабати сигнал ва қабати қабати мисии ҳамсоя бояд хеле хурд бошад); Либоси миси қудратӣ ва либоси мисии заминӣ бояд бо ҳам зич пайваст карда шаванд.

(3) Дар сурати суръати хеле баланд, барои ҷудо кардани қабати сигнал қабатҳои иловагӣ илова кардан мумкин аст, аммо тавсия дода мешавад, ки қабатҳои сершумори барқро ҷудо накунед, ки метавонад халалдоркунии нолозимро ба вуҷуд орад.

(4) Тақсимоти қабатҳои тарроҳии ламинатсияшуда дар ҷадвали зерин нишон дода шудааст:

(5) Принсипҳои умумии танзими қабатҳои:

Дар зери сатҳи компонент (қабати дуввум) ҳавопаймои заминӣ мавҷуд аст, ки қабати муҳофизаткунандаи дастгоҳ ва ҳавопаймои истинодро барои ноқилҳои қабати болоро таъмин мекунад;

Ҳама қабатҳои сигнал то ҳадди имкон ба ҳавопаймои заминӣ наздиканд.

То ҳадди имкон аз наздикии бевоситаи байни ду қабати сигнал худдорӣ кунед;

Таъмини асосии барқ ​​бояд то ҳадди имкон наздик бошад;

Симметрияи сохтори ламинат ба назар гирифта мешавад.

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

(Барои шароитҳои аз 50 МГц камтар, лутфан ба он муроҷиат кунед ва онро ба таври мувофиқ истироҳат кунед), принсипи тарҳбандӣ пешниҳод карда мешавад:

Сатҳи ҷузъӣ ва сатҳи кафшерӣ ҳавопаймои пурраи замин (сипар) мебошанд;

Қабати ноқилҳои параллелии ҳамсоя нест;

Ҳама қабатҳои сигнал то ҳадди имкон ба ҳавопаймои заминӣ наздиканд.

Сигнали калидӣ дар паҳлӯи формация ҷойгир аст ва аз минтақаи сегментатсия убур намекунад.