Leiterplattenimpedanzrechner

Leiterplattenimpedanz wird in der Regel beim Design von Mehrschichtigen Leiterplatten verwendet, Hochfrequenz-Leiterplatte, und Antenne PCB. Wir müssen Leistung erbringen Leiterplattenimpedanzrechner und Leiterplattenimpedanzkontrolle in these high-frequency PCB signals to ensure the stability of PCB and the pass rate of various index tests.

Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie, insbesondere mit der Weiterentwicklung der Materialien von integrierten Schaltungen, wurde die Arbeitsgeschwindigkeit erheblich verbessert, und der integrierte Schaltkreis ist zu hoher Dichte, kleiner Größe und Einzelteil geworden. All dies führte zum Hochfrequenzgang heutiger und zukünftiger Leiterplatten und zum Einsatz von digitalen Hochgeschwindigkeitsschaltungen. Das heißt, die Impedanz, die geringe Verzerrung, die geringe Interferenz und das geringe Übersprechen der Leitung müssen kontrolliert werden, und EMI muss beseitigt werden. Impedanzdesign wird im PCB-Design immer wichtiger. Der Ingenieur von IPCB ist die Front-End-Abteilung für Leiterplattenherstellung, verantwortlich für die Simulation der Impedanz und das Design von Impedanzstäben. Kunden verlangen zunehmend Impedanzsteuerung, und die Anzahl der Impedanzsteuerung ist auch größer. Wie Impedanz schnell und präzise konstruiert werden kann, ist ein sehr wichtiges Thema für CAM-Ingenieure in der Vorproduktion.

Was ist Impedanzsteuerung in PCB?

1. Einführung des PCB-Impedanzsteuerungskonzeptes

In order to distinguish the resistance of direct current (DC), the resistance encountered by the alternating current is called impedance (Z0), including resistance (R), inductive reactance (XC), and capacitive reactance (XL).

PCB-charakteristische Impedanz wird auch als "charakteristische Impedanz" bezeichnet. Es bezieht sich auf den Widerstand des PCB-Hochfrequenzsignals oder der elektromagnetischen Welle in der Übertragungssignalleitung (d. h. der Kupferdraht von PCB, der von uns hergestellt wird) bei einer bestimmten Frequenz relativ zu einer bestimmten Referenzschicht (d. h. Abschirmschicht, Projektionsschicht oder Referenzschicht), die charakteristische Impedanz im Ausbreitungsprozess genannt wird. Es ist eigentlich die Summe eines Vektors von Widerstand, Induktivität, Kapazität usw.

2. Bedeutung der Steuerung der charakteristischen Impedanz der Leiterplatte

PCB spielt nicht nur die Rolle der Stromleitung in elektronischen Produkten, sondern spielt auch die Rolle der Signalübertragung.

Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten elektronischer Produkte erfordern, dass die von der Leiterplatte bereitgestellte Schaltungsleistung sicherstellen muss, dass das Signal nicht im Übertragungsprozess reflektiert wird und das Signal intakt und unverzerrt bleibt.

PCB-charakteristische Impedanz ist der Kern zur Lösung des Problems der Signalintegrität.

Wenn elektronische Geräte (wie Computer, Kommunikationsschalter usw.) betrieben werden, muss das vom Fahrer gesendete Signal den Empfänger über PCB-Signalleitung erreichen. Um die Signalintegrität sicherzustellen, muss die charakteristische Impedanz (Z0) der Leiterplattensignallleitung mit der "elektronischen Impedanz" von Kopf- und Heckkomponenten übereinstimmen.

Wenn die Übertragungsleitung mehr als 1,3 Anstiegszeit hat, reflektiert sich das Signal, so dass PCB-charakteristische Impedanz berücksichtigt werden muss.

3. Faktoren, die die charakteristische Impedanz der Leiterplatte beeinflussen, die charakteristische Impedanz der Leiterplatte-Spur.

Dielektrische Konstante der Leiterplatte ist umgekehrt proportional zur PCB-Kennimpedanz (ER)

Die dielektrische Dicke zwischen Leiterplattenschicht und Masseebene (oder äußerer Schicht) ist direkt proportional zum charakteristischen Impedanzwert (H)

Leiterplattenimpedanzlinie untere Breite (untere W1); Breite der Linienoberfläche (obere W2), umgekehrt proportional zur charakteristischen Impedanz

PCB-Kupferdicke ist umgekehrt proportional zur PCB-charakteristischen Impedanz (T)

Der Abstand zwischen benachbarten Leiterplattenleitungen ist direkt proportional zum charakteristischen Impedanzwert (Differenzimpedanz) (s)

Die Dicke der Leiterplattensubstrat-Lotmaske ist umgekehrt proportional zum Impedanzwert (c)

4. Prozessfaktoren, die die Leiterplattenimpedanz beeinflussen

Wegen des Ätzes, wenn die Dicke des Kupfers mehr als 2oz ist, kann die Impedanz der Leiterplatte nicht kontrolliert werden.

Im Design gibt es keinen Kupfer- und Drahtschichtrohling, der während der Produktion mit Aushärtungsblech gefüllt werden muss. Bei der Berechnung der Impedanz kann die Dicke des vom Plattenlieferanten bereitgestellten Mediums nicht direkt ersetzt werden, aber die Dicke des durch das Aushärtungsblatt gefüllten Leerraums muss subtrahiert werden. Dies ist einer der Hauptgründe für die Inkonsistenz zwischen der von uns berechneten Impedanz und den Ergebnissen des Herstellers.

5. PCB Impedanz Rechner

Die Berechnung der Impedanz-Leiterplatte ist relativ umständlich, aber wir können einige Erfahrungswerte zusammenfassen, um die Berechnungseffizienz zu verbessern. Für die allgemein verwendete FR4, 50ohm Mikrostreifenlinie ist die Linienbreite im Allgemeinen gleich der doppelten Dicke des Mediums; Für die 50ohm Stripline ist die Linienbreite gleich der Hälfte der Gesamtdicke des Mediums zwischen den beiden Ebenen. Dies kann uns helfen, den Linienbreitenbereich schnell zu sperren. Beachten Sie, dass die berechnete Linienbreite kleiner als dieser Wert ist.

Neben der Verbesserung der Recheneffizienz müssen wir auch die Rechengenauigkeit verbessern. Treffen Sie oft auf die Inkonsistenz zwischen der von Ihnen berechneten Leiterplattenimpedanz und der Leiterplattenfabrik? Manche Leute werden sagen, dass das nichts damit zu tun hat. Lassen Sie die PCB Factory es direkt anpassen. Aber wird es PCB Factory nicht einstellen können, lassen Sie sich PCB Impedanzsteuerung entspannen? Eine gute Arbeit im Produkt oder alles in ihrer eigenen Kontrolle zu machen, ist besser.

Wie steuern wir PCB Impedanz im Design?

1. Verwenden Sie den Erfahrungswert, um die Impedanzlinie aufzuzeichnen, die zuvor gemacht wurde, zum Beispiel die Linienbreite der Leiterplatte und die Dicke der Leiterplatte, und wenden Sie sie direkt bei der nächsten Verwendung an.

2.Markieren Sie zuerst gemäß dem konventionellen Design die Linien, die Impedanz in der Leiterplatte sein müssen, und geben Sie dann den Screenshot der Leiterplattenfabrik. Wenn die PCB Factory sie steuern möchte, ändert die PCB Factory die Daten entsprechend der von uns benötigten Leiterplattenimpedanz, z. B. Anpassung der Leiterplattenbreite und des Leitungsabstands, um die erforderliche Impedanz zu erreichen.

3. Zu Beginn des Entwurfs: entsprechend den Laminierungsparametern der Leiterplatte und den relevanten Daten (Leiterplatte, dielektrische Konstante, grünes Öl, PP-Dicke, etc.), die vom Leiterplattenhersteller bereitgestellt werden, berechneten wir die Impedanz mit der Software si9000 und verwendeten dann die berechneten Parameter, um die Impedanzlinie zu verfolgen, Gleichzeitig benötigt die Leiterplattenfabrik die Leiterplattenfabrik, um die Impedanz der Leiterplatte zu steuern. Der Vorteil davon ist, dass die PCB Factory im Allgemeinen unsere Daten nicht bewegt, und es ist auch eine sehr kleine Anpassung.

Wie Sie oben sehen können,

Die Punkte 1 und 2 sind nicht sicher. In Punkt 1, wenn die Stapelparameter der Leiterplatte geändert werden, ändert sich auch die Impedanz der Leiterplatte. Ich weiß nicht, ob es einen Fehler am Tag der kontinuierlichen Anwendung gibt,

2. Es ist OK, auf die Screenshots zu klicken, die von der PCB Factory gesteuert werden sollen. Ingenieure der PCB Factory rufen jedoch oft an, um zu sagen, dass Ihre PCB-Impedanz nicht getan werden kann. Der Grund ist, dass der Unterschied zwischen der Linienbreite und dem Linienabstand der von Ihnen entworfenen Leiterplatte zu groß ist und es auf der Leiterplatte nicht genug Platz gibt, um die Linienbreite und den Linienabstand zu erweitern.

Offensichtlich ist das dritte Schema das sicherste, und die PCB Factory wird nicht in der Lage sein, die Impedanz der Leiterplatte zu steuern.

Das am häufigsten verwendete Impedanzberechnungswerkzeug in unserer Branche ist der Si8000 Field Solver von Polar Company. Si8000 Field Solver ist eine neue Grenzelement-Methode Feldeffekt-Lösungsrechner-Software, die auf der benutzerfreundlichen Benutzeroberfläche des frühen polaren Impedanz-Designsystems basiert, mit dem wir vertraut sind. Die Software enthält verschiedene Impedanzmodule. Das Personal kann die Impedanzergebnisse berechnen, indem es ein bestimmtes Modul auswählt und relevante Daten wie Leitungsbreite, Leitungsabstand, dielektrische Dicke, Kupferdicke, er-Wert und so weiter eingibt. Die Anzahl der Impedanzsteuerung einer Leiterplatte beträgt nur 4- oder 5-Gruppen und so viele wie Dutzende von Gruppen. Die Regellinienbreite, dielektrische Dicke und Kupferdicke jeder Gruppe sind unterschiedlich. Wenn Sie die Daten nacheinander überprüfen und dann manuell die relevanten Parameter für die Berechnung eingeben, ist dies sehr zeitaufwendig und fehleranfällig.

Die inplan-Software von Opal kann die Leiterplattenimpedanz automatisch entwerfen und die Vorfertigungseffizienz erheblich verbessern. Das inplan-System von Orbotech kann an si8000 angeschlossen werden und berechnet automatisch die Impedanz basierend auf der Einrichtung der folgenden Datenbank: zuerst erstellen Sie ein komplettes Materiallager in inplan und klassifizieren Sie es nach verschiedenen Leiterplattenherstellern und Modellen. Bauen Sie die Daten der Pressdicke, Substratkupferdicke, PP-Klebstoffgehalt usw. ein, die gemäß den tatsächlichen Prozessparametern in der PCB-Fabrik erhalten werden.

Legen Sie dann Regeln für die Berechnung der Impedanz in inplan fest, wie zum Beispiel die Dicke des grünen Öls und den Unterschnittwert, und legen Sie Regeln nach verschiedenen Kupferdicken, Impedanzmoduls oder inneren und äußeren Schichten fest. Die Dielektrizitätskonstante wird hauptsächlich nach der Art des Materials und verschiedenen Impedanzmodulen in die Formel geschrieben. Impedanzwert und Impedanzlinienbreitentoleranz werden ebenfalls durch inplanregel in die Regel geschrieben. Bei der Berechnung der Impedanz zeigt inplan automatisch die relevanten Impedanz-Einflussparameter nach den Regeln an, um die optimierten Impedanz-Ergebnisse zu berechnen. Und egal, wie viele Impedanzgruppen es gibt, alle Ergebnisse können in wenigen Sekunden mit einem Klick auf eine Schaltfläche erhalten werden.

Wenn der Kunde den Leiterplattenimpedanzstreifen nicht selbst entwirft, müssen wir den Leiterplattenimpedanzstreifen selbst entwerfen und ihn auf die Leiterplattenkante oder gebrochene Kante legen (im Allgemeinen erfordert die Platzierung des Impedanzstreifens auf der gebrochenen Kante die Zustimmung des Kunden). Der Leiterplattenhersteller entwirft einen Leiterplattenimpedanzstreifen, der alle Eigenschaften und Parameter der Leiterplattenimpedanzsteuerung des Kunden am Rand der Leiterplatte erfüllt. Durch die Prüfung des Leiterplattenimpedanzwertes des Impedanzstreifens spiegelt es wider, dass die Leiterplattenimpedanz die Anforderungen des Kunden erfüllt. Um den Impedanzwert in der Platine richtig zu testen, liegt der Schlüssel in der Konstruktion des Impedanzstreifens.

Die Konkurrenz von PCB wird immer heftiger, Die Lieferzeit von PCB-Proben wird immer kürzer, and Leiterplattenimpedanz Design macht einen großen Anteil an den Arbeiten vor Leiterplattenherstellung. Wie man die Leiterplattenimpedanz Fertigungszeit und Impedanzanpassung, um Kundenanforderungen zu erfüllen, ist ein Problem, das in der Arbeit vor Leiterplattenherstellung.

Wie kann die Leiterplattenimpedanz spezifiziert werden? Sie können diesen Impedanzrechner für Leiterplatten auch verwenden, um die Leiterplattenimpedanz zu berechnen.

Dies ist die Leiterplattenimpedanz Rechner der Firma Rogers. Download PCB Impedanz Rechner

The Leiterplattenimpedanz Berechnungsmethode IPCB-Unternehmen ist: MI-Ingenieur füllt die Impedanz-Befestigungstabelle entsprechend der berechneten Impedanz-Ergebnisse aus, wie Impedanzwert, Referenzebene, Steuerung linewidth, Prüfloch, Reference layer properties (positive and negative pieces), etc. dann, Nockenbauer fertigen manuell Impedanzstreifen gemäß der Impedanzform von Mi an, oder Eingabe relevanter Impedanzdaten durch Skript, und Impedanzstreifen nach Programm ausführen. Allgemein, für eine Leiterplattenimpedanz value, wir entwerfen Leiterplattenimpedanz Strip and make a Leiterplattenimpedanz Streifen.