Чӣ тавр назорат кардан PCB импеданс?

Бе назорати импеданс инъикоси назаррас ва таҳрифи сигнал ба вуҷуд меояд, ки боиси нокомии тарроҳӣ мегардад. Сигналҳои маъмул, ба монанди автобусҳои PCI, PCI-E bus, USB, Ethernet, хотираи DDR, сигнали LVDS ва ғайра, ҳама ба назорати импеданс ниёз доранд. Ниҳоят назорати импеданс бояд тавассути тарҳи PCB амалӣ карда шавад, ки он инчунин талаботҳои баландтарро ба технологияи тахтаи PCB ба миён мегузорад. Пас аз иртибот бо корхонаи PCB ва дар якҷоягӣ бо истифодаи нармафзори EDA, импеденти ноқилҳо мувофиқи талаботи беайбии сигнал назорат карда мешавад.

Усулҳои гуногуни ноқилро барои гирифтани арзиши импедансҳои мувофиқ ҳисоб кардан мумкин аст.

Хатҳои микроэлементҳо

• Он аз рахи сим бо ҳамвории заминӣ ва дар миёна диэлектрик иборат аст. Агар доимии диэлектрикӣ, паҳнои хат ва масофаи он аз ҳамвории замин назоратшаванда бошад, пас импеденти хосаш назоратшаванда аст ва дурустӣ дар ҳудуди ± 5%хоҳад буд.

Назорати импеданс чист, ки чӣ тавр назорати импедансро дар PCB иҷро кардан мумкин аст

Стриплайн

Хатти лента як рахи мис дар мобайни диэлектрик байни ду ҳавопаймои баранда мебошад. Агар ғафсӣ ва паҳнии хат, доимии диэлектрикии миёнаравӣ ва масофаи байни ҳавопаймоҳои заминии ду қабат назоратшаванда бошанд, импедансҳои хоси назоратшаванда ва дақиқӣ дар ҳудуди 10%аст.

Назорати импеданс чист, ки чӣ тавр назорати импедансро дар PCB иҷро кардан мумкин аст

Сохтори тахтаи бисёрқабата:

Барои хуб назорат кардани импеданси PCB, фаҳмидани сохтори PCB зарур аст:

Одатан он чизе, ки мо тахтаи бисёрқабата меномем, аз табақи аслӣ ва варақаи нимтайёршуда иборат аст, ки бо ҳамдигар ламинат карда шудаанд. Шӯрои аслӣ ғафсии сахт ва мушаххасест, ду табақаи мисии нон, ки маводи асосии тахтаи чопӣ мебошад. Ва порчаи нимтайёршуда қабати ба истилоҳ инфилтратсияро ташкил медиҳад, нақши пайванд кардани табақи аслиро мебозад, гарчанде ки ғафсии ибтидоӣ вуҷуд дорад, аммо дар ҷараёни пахшкунии ғафсии он баъзе тағйирот ба амал меояд.

Одатан ду қабати диэлектрикии якқабата қабатҳои таршуда мебошанд ва дар берун аз ин ду қабат ҳамчун фолгаи мисии беруна қабатҳои алоҳидаи фолгаи мис истифода мешаванд. Мушаххасоти ғафсии аслии фолгаи мисии беруна ва фолгаи мисии дарунӣ одатан 0.5оз, 1ОЗ, 2ОЗ (1ОЗ тақрибан 35um ё 1.4мил аст), аммо пас аз як қатор коркарди рӯизаминӣ, ғафсии ниҳоии фолгаи мисии беруна одатан тақрибан тақрибан афзоиш меёбад 1OZ. Фолгаи мисии дохилӣ сарпӯши мисии ҳар ду тарафи табақи аслӣ мебошад. Ғафсии ниҳоӣ аз ғафсии аслӣ каме фарқ мекунад, аммо аз сабаби кашидани он умуман чанд ум кам карда мешавад.

Қабати болоии тахтаи бисёрқабата қабати муқовимати кафшерӣ мебошад, ки мо онро одатан “равғани сабз” мегӯем, албатта он метавонад зард ё рангҳои дигар бошад. Ғафсии қабати муқовимати solder одатан дақиқ муайян кардан осон нест. Майдони бе фолгаи мис дар рӯи замин каме ғафстар аст, аммо аз сабаби набудани ғафсии фолгаи мис, аз ин рӯ фолгаи мисӣ боз ҳам намоёнтар аст, вақте ки мо ба рӯи тахтаи чопшуда бо ангуштони худ эҳсос мекунем.

Ҳангоме ки ғафсии муайяни тахтаи чопӣ сохта мешавад, аз як тараф интихоби оқилонаи параметрҳои моддӣ талаб карда мешавад, аз тарафи дигар ғафсии ниҳоии варақи нимтайёршуда аз ғафсии ибтидоӣ хурдтар хоҳад буд. Ин як сохтори маъмулии 6-қабати ламинатӣ мебошад:

Назорати импеданс чист, ки чӣ тавр назорати импедансро дар PCB иҷро кардан мумкин аст

Параметрҳои PCB:

Растаниҳои гуногуни PCB дар параметрҳои PCB каме фарқият доранд. Тавассути иртибот бо дастгирии техникии заводи тахтаи схема, мо баъзе маълумотҳои параметрҳои заводро ба даст овардем:

Фолгаи мисии рӯизаминӣ:

Се ғафсии фолгаи мис мавҷуданд, ки онҳоро истифода бурдан мумкин аст: 12um, 18um ва 35um. Ғафсии ниҳоӣ пас аз анҷомёбӣ тақрибан 44um, 50um ва 67um аст.

Плитаи аслӣ: S1141A, стандарти FR-4, одатан ду табақи мисии нонпазӣ истифода мешаванд. Мушаххасоти ихтиёриро тавассути тамос гирифтан ба истеҳсолкунанда муайян кардан мумкин аст.

Планшети нимтайёршуда:

Мушаххасот (ғафсии аслӣ) 7628 (0.185мм), 2116 (0.105мм), 1080 (0.075мм), 3313 (0.095мм) мебошанд. Ғафсии воқеӣ пас аз пахшкунӣ одатан тақрибан 10-15um камтар аз арзиши аслӣ аст. Барои як қабати инфилтратсия ҳадди аксар 3 таблеткаи нимтайёршударо истифода бурдан мумкин аст ва ғафсии 3 таблеткаи нимтайёршуда яксон буда наметавонад, ҳадди аққал як планшети нимтайёршударо истифода бурдан мумкин аст, аммо баъзе истеҳсолкунандагон бояд ҳадди аққал ду . Агар ғафсии пораи нимтайёркардашуда кифоя набошад, фолгаи мисии ҳар ду тарафи табақи аслиро чок кардан мумкин аст ва сипас порчаи нимтайёршударо аз ду ҷониб пайванд кардан мумкин аст, то қабати ғафси инфилтратсия ноил шуданд.

Қабати кафшери муқовимат:

Ғафсии қабати муқовимати solder дар фолгаи мисӣ C2≈8-10um аст. Ғафсии қабати муқовимати solder дар рӯи бе фолгаи мис C1 аст, ки аз ғафсии мис дар рӯи он фарқ мекунад. Ҳангоме ки ғафсии мис дар рӯи замин 45um, C1≈13-15um ва вақте ғафсии мис дар рӯи замин 70ум аст, C1≈17-18um.

Бахши гардиш:

Мо гумон мекардем, ки буриши сим як росткунҷаест, аммо он дар асл трапеция аст. Қабати TOP -ро мисол мегирем, вақте ғафсии фолгаи мис 1OZ аст, канори болоии трапеция аз канори поёнии поён 1MIL кӯтоҳтар аст. Масалан, агар паҳнои хат 5MIL бошад, пас паҳлӯҳои боло ва поён тақрибан 4MIL ва паҳлӯҳои поёни ва поёнӣ тақрибан 5MIL мебошанд. Фарқи байни кунҷҳои боло ва поён ба ғафсии мис вобаста аст. Ҷадвали зерин муносибати байни боло ва поёни трапецияро дар шароити гуногун нишон медиҳад.

Назорати импеданс чист, ки чӣ тавр назорати импедансро дар PCB иҷро кардан мумкин аст

Иҷозат: Имконияти варақаҳои нимтайёршуда ба ғафсӣ вобаста аст. Дар ҷадвали зерин параметрҳои ғафсӣ ва гузариши намудҳои гуногуни варақаҳои нимтайёршуда нишон дода шудаанд:

Назорати импеданс чист, ки чӣ тавр назорати импедансро дар PCB иҷро кардан мумкин аст

Константи диэлектрикии табақ ба маводи қатрони истифодашуда алоқаманд аст. Константи диэлектрикии табақи FR4 4.2 – 4.7 аст ва бо афзоиши басомад коҳиш меёбад.

Омили талафоти диэлектрикӣ: маводи диэлектрикӣ дар зери таъсири майдони электрикии ивазшаванда аз сабаби истеъмоли гармӣ ва энергия талафоти диэлектрикӣ номида мешавад, ки одатан бо омили талафоти диэлектрикии Тан expressed ифода карда мешавад. Арзиши маъмулӣ барои S1141A 0.015 аст.

Ҳадди ақали паҳнои хат ва фосилаи хат барои таъмини коркарди мошин: 4мил/4мил.

Муқаддимаи воситаи ҳисобкунии импеданс:

Вақте ки мо сохтори тахтаи бисёрқабатаро мефаҳмем ва параметрҳои лозимиро азхуд мекунем, мо метавонем импедансро тавассути нармафзори EDA ҳисоб кунем. Шумо метавонед Allegro -ро барои ин кор истифода баред, аммо ман тавсия медиҳам Polar SI9000, ки як воситаи хуб барои ҳисоб кардани импедансҳои хос аст ва ҳоло аз ҷониби бисёр заводҳои PCB истифода мешавад.

Ҳангоми ҳисоб кардани импеданси хоси сигнали дохилии ҳам хати дифференсиалӣ ва ҳам хати ягонаи терминал, шумо дар байни баъзе ҷузъиёт, ба монанди шакли буриши сим, танҳо байни Polar SI9000 ва Allegro фарқият хоҳед ёфт. Аммо, агар ин ҳисоб кардани импедансҳои хоси сигнали Surface бошад, ман ба шумо пешниҳод мекунам, ки ба ҷои модели Surface модели Кафшударо интихоб кунед, зеро дар чунин моделҳо мавҷудияти қабати муқовимати solder ба назар гирифта мешавад, аз ин рӯ натиҷаҳо дақиқтар хоҳанд буд. Дар зер скриншоти қисман импедансҳои дифференсиалии сатҳи сатҳ бо Polar SI9000 бо назардошти қабати муқовимати solder ҳисоб карда шудааст:

Назорати импеданс чист, ки чӣ тавр назорати импедансро дар PCB иҷро кардан мумкин аст

Азбаски ғафсии қабати муқовимати solder ба осонӣ идора карда намешавад, аз рӯи тавсияи истеҳсолкунандаи тахта як усули тахминиро низ истифода бурдан мумкин аст: аз ҳисоби модели Surface арзиши мушаххасро хориҷ кунед. Тавсия дода мешавад, ки импеданси дифференсиалӣ минуси 8 ом бошад ва импеданси ягона як минус 2 ом бошад.

Талаботи дифференсиалии PCB барои ноқилҳо

(1) Ҳолати ноқил, параметрҳо ва ҳисобкунии импедансро муайян кунед. Ду намуди шеваи фарқият барои масири хат мавҷуд аст: ҳолати фарқияти хати микросхемаи берунӣ ва режими фарқияти хати рахи дохилӣ. Импедансро тавассути нармафзори ҳисобкунии импедансҳои марбута (ба монанди POLAR-SI9000) ё формулаи ҳисобкунии импеданс тавассути танзими оқилонаи параметрҳо ҳисоб кардан мумкин аст.

(2) Хатҳои изометрии параллелӣ. Паҳнои ва фосилаи сатрро муайян кунед ва ҳангоми масир паҳнӣ ва фосилаи ҳисобшударо ба таври қатъӣ риоя кунед. Фосила байни ду хат бояд ҳамеша бетағйир боқӣ монад, яъне параллел нигоҳ дошта шавад. Ду роҳи параллелизм вуҷуд дорад: яке ин аст, ки ду хат дар як қабати паҳлӯ ба паҳлӯ меистанд ва дигаре ин ки ду хат дар қабати аз зери пояш мегузаранд. Умуман кӯшиш кунед, ки аз истифодаи сигнали фарқият дар байни қабатҳо канорагирӣ кунед, маҳз аз сабаби он ки ҳангоми коркарди воқеии ПХБ дар ҷараён, аз сабаби каскадии ҳамоҳангсозии ламинатшуда нисбат ба дақиқии буридан ва дар ҷараёни талафоти диэлектрикии ламинатшуда хеле пасттар аст, кафолат дода наметавонад, ки фосилаи байни хатҳо ба ғафсии диэлектрики байниқабат баробар аст, боиси фарқи байни қабатҳои фарқияти тағироти импеданс мегардад. Тавсия дода мешавад, ки то ҳадди имкон фарқиятро дар як қабат истифода барем.