رکاوٹ کنٹرول کے بغیر ، کافی سگنل کی عکاسی اور مسخ کی وجہ سے ہو گا ، جس کے نتیجے میں ڈیزائن کی ناکامی ہوگی۔ عام سگنل ، جیسے پی سی آئی بس ، پی سی آئی-ای بس ، یو ایس بی ، ایتھرنیٹ ، ڈی ڈی آر میموری ، ایل وی ڈی ایس سگنل وغیرہ سب کو رکاوٹ کنٹرول کی ضرورت ہے۔ Impedance control ultimately needs to be realized through PCB design, which also puts forward higher requirements for پی سی بی کے بورڈ 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.

متعلقہ رکاوٹ کی قیمت حاصل کرنے کے لیے وائرنگ کے مختلف طریقوں کا حساب لگایا جا سکتا ہے۔

مائیکرو اسٹریپ لائنیں۔

It consists of a strip of wire with the ground plane and dielectric in the middle. اگر ڈائی الیکٹرک کنسٹنٹ ، لائن کی چوڑائی ، اور زمینی طیارے سے اس کا فاصلہ قابل کنٹرول ہے ، تو اس کی خصوصیت رکاوٹ قابل کنٹرول ہے ، اور درستگی ± 5 within کے اندر ہوگی۔

How to control PCB wiring impedance

پٹی لائن

ایک ربن لائن دو برقی طیاروں کے درمیان ڈائی الیکٹرک کے وسط میں تانبے کی ایک پٹی ہے۔ اگر لائن کی موٹائی اور چوڑائی ، میڈیم کا ڈائی الیکٹرک کنسٹینٹ ، اور دو تہوں کے زمینی طیاروں کے درمیان فاصلہ قابل کنٹرول ہے ، لائن کی خصوصیت والی رکاوٹ قابل کنٹرول ہے ، اور درستگی 10 within کے اندر ہے۔

How to control PCB wiring impedance

کثیر پرت بورڈ کی ساخت:

پی سی بی کی رکاوٹ کو اچھی طرح کنٹرول کرنے کے لیے ، پی سی بی کی ساخت کو سمجھنا ضروری ہے:

عام طور پر جسے ہم ملٹی لیئر بورڈ کہتے ہیں وہ کور پلیٹ اور نیم ٹھوس شیٹ پر مشتمل ہوتا ہے جو ایک دوسرے کے ساتھ ٹکڑے ٹکڑے ہوتے ہیں۔ کور بورڈ ایک سخت ، مخصوص موٹائی ، دو روٹی تانبے کی پلیٹ ہے ، جو چھپی ہوئی بورڈ کا بنیادی مواد ہے۔ اور نیم ٹھیک ہونے والا ٹکڑا نام نہاد دراندازی کی پرت بناتا ہے ، بنیادی پلیٹ کو جوڑنے کا کردار ادا کرتا ہے ، اگرچہ ایک مخصوص ابتدائی موٹائی ہے ، لیکن اس کی موٹائی کو دبانے کے عمل میں کچھ تبدیلیاں واقع ہوں گی۔

عام طور پر ایک ملٹی لیئر کی سب سے بیرونی دو ڈائی الیکٹرک پرتیں گیلا پرتیں ہوتی ہیں ، اور ان دو تہوں کے باہر الگ تانبے کے ورق کی تہوں کو بیرونی تانبے کے ورق کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ بیرونی تانبے کے ورق اور اندرونی تانبے کے ورق کی اصل موٹائی کی وضاحت عام طور پر 0.5oz ، 1OZ ، 2OZ (1OZ تقریبا 35um یا 1.4mil ہے) ، لیکن سطح کے علاج کے ایک سلسلے کے بعد ، بیرونی تانبے کے ورق کی حتمی موٹائی عام طور پر تقریبا increase بڑھ جائے گی۔ 1 اوز اندرونی تانبے کا ورق بنیادی پلیٹ کے دونوں اطراف کا تانبے کا احاطہ کرتا ہے۔ حتمی موٹائی اصل موٹائی سے تھوڑی مختلف ہوتی ہے ، لیکن یہ عام طور پر اینچنگ کی وجہ سے کئی ام سے کم ہوتی ہے۔

ملٹی لیئر بورڈ کی سب سے بیرونی پرت ویلڈنگ مزاحمتی پرت ہے ، جسے ہم اکثر “گرین آئل” کہتے ہیں ، یقینا it یہ پیلا یا دیگر رنگ بھی ہو سکتا ہے۔ سولڈر مزاحمت پرت کی موٹائی عام طور پر درست طریقے سے طے کرنا آسان نہیں ہے۔ سطح پر تانبے کے ورق کے بغیر کا علاقہ تانبے کے ورق والے علاقے سے قدرے موٹا ہے ، لیکن تانبے کے ورق کی موٹائی نہ ہونے کی وجہ سے ، تانبے کا ورق اب بھی زیادہ نمایاں ہے ، جب ہم اپنی انگلیوں سے چھپی ہوئی بورڈ کی سطح کو چھو سکتے ہیں تو محسوس کر سکتے ہیں۔

جب چھپی ہوئی بورڈ کی ایک خاص موٹائی بنائی جاتی ہے ، ایک طرف ، مادی پیرامیٹرز کا معقول انتخاب درکار ہوتا ہے ، دوسری طرف ، نیم ٹھیک شیٹ کی آخری موٹائی ابتدائی موٹائی سے چھوٹی ہوگی۔ مندرجہ ذیل ایک عام 6 پرت پرتدار ساخت ہے:

How to control PCB wiring impedance

پی سی بی پیرامیٹرز:

مختلف پی سی بی پلانٹس میں پی سی بی کے پیرامیٹرز میں معمولی فرق ہے۔ سرکٹ بورڈ پلانٹ ٹیکنیکل سپورٹ کے ساتھ رابطے کے ذریعے ، ہم نے پلانٹ کا کچھ پیرامیٹر ڈیٹا حاصل کیا:

سطح کا تانبے کا ورق:

تانبے کے ورق کی تین موٹائی ہیں جو استعمال کی جاسکتی ہیں: 12um ، 18um اور 35um۔ ختم کرنے کے بعد حتمی موٹائی تقریبا 44um ، 50um اور 67um ہے۔

بنیادی پلیٹ: S1141A ، معیاری FR-4 ، دو بریڈڈ تانبے کی پلیٹیں عام طور پر استعمال ہوتی ہیں۔ اختیاری وضاحتیں کارخانہ دار سے رابطہ کرکے طے کی جاسکتی ہیں۔

نیم علاج شدہ گولی:

نردجیکرن (اصل موٹائی) 7628 (0.185 ملی میٹر) ، 2116 (0.105 ملی میٹر) ، 1080 (0.075 ملی میٹر) ، 3313 (0.095 ملی میٹر) ہیں۔ دبانے کے بعد اصل موٹائی عام قیمت سے 10-15um کم ہوتی ہے۔ ایک ہی دراندازی کی تہہ کے لیے زیادہ سے زیادہ 3 سیمیورڈ گولیاں استعمال کی جا سکتی ہیں ، اور 3 سیمی کیورڈ ٹیبلٹس کی موٹائی ایک جیسی نہیں ہو سکتی ، کم از کم ایک آدھ ٹھیک گولیاں استعمال کی جا سکتی ہیں ، لیکن کچھ مینوفیکچررز کو کم از کم دو کا استعمال کرنا چاہیے . اگر نیم ٹھیک ہونے والے ٹکڑے کی موٹائی کافی نہیں ہے تو ، کور پلیٹ کے دونوں اطراف کے تانبے کے ورق کو نکالا جاسکتا ہے ، اور پھر نیم ٹھیک شدہ ٹکڑے کو دونوں اطراف سے باندھا جاسکتا ہے ، تاکہ گھنے دراندازی کی پرت ہو۔ حاصل کیا.

مزاحمت ویلڈنگ پرت:

تانبے کے ورق پر سولڈر مزاحم پرت کی موٹائی C2≈8-10um ہے۔ تانبے کے ورق کے بغیر سطح پر سولڈر مزاحم پرت کی موٹائی C1 ہے ، جو سطح پر تانبے کی موٹائی کے ساتھ مختلف ہوتی ہے۔ جب سطح پر تانبے کی موٹائی 45um ، C1≈13-15um ، اور جب سطح پر تانبے کی موٹائی 70um ، C1≈17-18um ہو۔

ٹریورس سیکشن:

ہم سوچیں گے کہ تار کا کراس سیکشن ایک مستطیل ہے ، لیکن یہ دراصل ایک ٹریپ زائیڈ ہے۔ ٹاپ لیئر کو بطور مثال لیتے ہوئے ، جب تانبے کے ورق کی موٹائی 1OZ ہوتی ہے ، ٹریپ زائیڈ کا اوپری نیچے والا کنارہ نچلے نیچے والے کنارے سے 1MIL چھوٹا ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر ، اگر لائن کی چوڑائی 5MIL ہے ، تو اوپر اور نیچے کے اطراف 4MIL اور نیچے اور نیچے کے اطراف 5MIL ہیں۔ اوپر اور نیچے کے کناروں کے درمیان فرق تانبے کی موٹائی سے متعلق ہے۔ مندرجہ ذیل ٹیبل مختلف حالات کے تحت ٹریپ زائیڈ کے اوپر اور نیچے کے درمیان تعلق کو ظاہر کرتا ہے۔

How to control PCB wiring impedance

اجازت: نیم ٹھیک شیٹس کی اجازت موٹائی سے متعلق ہے۔ مندرجہ ذیل جدول میں مختلف قسم کے نیم ٹھیک شیٹس کی موٹائی اور اجازت نامے کے پیرامیٹرز دکھائے گئے ہیں۔

How to control PCB wiring impedance

پلیٹ کا ڈائی الیکٹرک کنسٹنٹ استعمال شدہ رال مواد سے متعلق ہے۔ FR4 پلیٹ کا ڈائی الیکٹرک کنسٹنٹ 4.2 – 4.7 ہے ، اور تعدد میں اضافے کے ساتھ کم ہوتا ہے۔

ڈائی الیکٹرک نقصان کا عنصر: الیکٹرک فیلڈ کو تبدیل کرنے کے عمل کے تحت ڈائی الیکٹرک مواد ، گرمی اور توانائی کی کھپت کی وجہ سے ڈائی الیکٹرک نقصان کہا جاتا ہے ، عام طور پر ڈائی الیکٹرک نقصان عنصر ٹین by کے ذریعے ظاہر ہوتا ہے۔ S1141A کی عام قیمت 0.015 ہے۔

کم از کم لائن کی چوڑائی اور لائن کا فاصلہ مشینی کو یقینی بنانے کے لیے: 4mil/4mil۔

رکاوٹ کے حساب کتاب کے آلے کا تعارف:

جب ہم ملٹی لیئر بورڈ کی ساخت کو سمجھتے ہیں اور مطلوبہ پیرامیٹرز پر عبور حاصل کر لیتے ہیں تو ہم ای ڈی اے سافٹ ویئر کے ذریعے اس رکاوٹ کا حساب لگا سکتے ہیں۔ آپ ایسا کرنے کے لیے الیگرو کا استعمال کر سکتے ہیں ، لیکن میں پولر SI9000 کی سفارش کرتا ہوں ، جو کہ خصوصیت کی رکاوٹ کا حساب لگانے کے لیے ایک اچھا ٹول ہے اور اب پی سی بی کی بہت سی فیکٹریوں کے ذریعہ استعمال ہوتا ہے۔

ڈفرینشل لائن اور سنگل ٹرمینل لائن دونوں کے اندرونی سگنل کی خصوصیت والی رکاوٹ کا حساب لگاتے وقت ، آپ کو پولر SI9000 اور Allegro کے درمیان کچھ تفصیلات کی وجہ سے صرف تھوڑا سا فرق نظر آئے گا ، جیسے تار کے کراس سیکشن کی شکل۔ تاہم ، اگر سرفیس سگنل کی خصوصیت والی رکاوٹ کا حساب لگانا ہے تو ، میں تجویز کرتا ہوں کہ آپ سرفیس ماڈل کے بجائے لیپت ماڈل کا انتخاب کریں ، کیونکہ اس طرح کے ماڈل سولڈر ریسسٹنس پرت کے وجود کو مدنظر رکھتے ہیں ، لہذا نتائج زیادہ درست ہوں گے۔ سولڈر مزاحمتی پرت پر غور کرتے ہوئے پولر SI9000 کے ساتھ حساب کردہ سطحی امتیازی لائن مائبادا کا ایک جزوی اسکرین شاٹ درج ذیل ہے۔

How to control PCB wiring impedance

چونکہ سولڈر ریسسٹنٹ پرت کی موٹائی آسانی سے کنٹرول نہیں ہوتی ، اس لیے بورڈ کے کارخانہ دار کی سفارش کے مطابق ایک اندازہ لگایا جا سکتا ہے: سرفیس ماڈل کے حساب سے ایک مخصوص قدر کو کم کریں۔ یہ تجویز کی جاتی ہے کہ امتیازی رکاوٹ مائنس 8 اوہم اور سنگل اینڈ مائبادا مائنس 2 اوہم ہو۔

وائرنگ کے لیے مختلف پی سی بی کی ضروریات

(1) وائرنگ موڈ ، پیرامیٹرز اور رکاوٹ کا حساب لگائیں۔ لائن روٹنگ کے لیے دو طرح کے فرق ہیں: بیرونی پرت مائیکرو اسٹریپ لائن فرق وضع اور اندرونی پرت پٹی لائن فرق وضع۔ معاوضہ کا حساب متعلقہ رکاوٹ کیلکولیشن سافٹ ویئر (جیسے POLAR-SI9000) یا معقول پیرامیٹر ترتیب کے ذریعے مائبادا حساب کتاب فارمولہ سے لگایا جاسکتا ہے۔

(2) متوازی isometric لائنیں۔ لائن کی چوڑائی اور فاصلے کا تعین کریں ، اور روٹنگ کرتے وقت حساب شدہ لائن کی چوڑائی اور فاصلے پر سختی سے عمل کریں۔ دو لائنوں کے درمیان وقفہ ہمیشہ غیر تبدیل شدہ رہنا چاہیے ، یعنی متوازی رکھنا۔ ہم آہنگی کے دو طریقے ہیں: ایک یہ کہ دو لائنیں ایک ساتھ بہ پہلو پرت چلتی ہیں ، اور دوسرا یہ کہ دو لائنیں اوور انڈر پرت میں چلتی ہیں۔ عام طور پر تہوں کے درمیان فرق کے سگنل کو استعمال کرنے سے بچنے کی کوشش کریں ، یعنی اس عمل میں پی سی بی کی اصل پروسیسنگ میں ، کیسکیڈنگ کی وجہ سے ٹکڑے ٹکڑے کی سیدھ کی درستگی اینچنگ کی صحت سے متعلق کے مقابلے میں بہت کم ہے ، اور پرتدار ڈائی الیکٹرک نقصان کے عمل میں ، فرق کی گارنٹی نہیں دے سکتا کہ لائن کا فاصلہ انٹرلیئر ڈائی الیکٹرک کی موٹائی کے مساوی ہے ، رکاوٹ تبدیلی کے فرق کی تہوں کے درمیان فرق پیدا کرے گا۔ جتنا ممکن ہو ایک ہی پرت کے اندر فرق کو استعمال کرنے کی سفارش کی جاتی ہے۔