Leiterplattentechnisch - Die Leiterplattenfabrik erklärt Ihnen die Impedanzsteuerung der Leiterplatte im Detail

Die Leiterplattenfabrik erklärt Ihnen die Impedanzsteuerung der Leiterplatte im Detail

Leiterplattenfabrik: 1. Was ist die charakteristische Impedanz?

Der Widerstand von Hochfrequenzsignalen oder elektromagnetischen Wellen während der Übertragung von Signalübertragungsleitungen elektronischer Geräte ist die charakteristische Impedanz. Sein Symbol ist Zo, bezeichnet als Impedanz.

Impedanzsteuerung 2. Definition der Impedanzsteuerung

Es bedeutet, dass der Kunde Anforderungen an die Steuerung der charakteristischen Impedanz der Platine hat, und nach Berechnung nach der Impedanzberechnungsformel, Maßnahmen zur Kontrolle der Impedanz am Leiterplatte so that it is within a certain range (tolerance).

Impedanztestsbereich: 50-150Ω; Einzelzeile: 50Ω/75Ω; Paired line: 90Ω/100Ω/125Ω.

Die aktuelle Impedanzkontrolltoleranz liegt innerhalb von 10% oder sogar 5%, was ziemlich schwierig ist.

Drittens, die Definition der Signalübertragungsleitung

Wenn das Signal im Leiterplattendraht übertragen wird, wenn die Länge des Drahtes nicht kleiner als 1/7 der Signalwellenlänge ist, wird der Draht zu diesem Zeitpunkt zu einer Signalübertragungsleitung. Bei Signalübertragungsleitungen, wenn die charakteristische Impedanz der Leitung falsch gesteuert wird, wird das Signal zurückgespiegelt (oder teilweise reflektiert), wodurch das Signal nicht übertragen oder gestört werden kann. Um die Integrität, Zuverlässigkeit, Genauigkeit, Störung und Rauschen des Übertragungssignals aufrechtzuerhalten, ist daher eine hochpräzise Steuerung der charakteristischen Impedanz erforderlich.

Vier, Impedanztyp

Es gibt vier Arten von Impedanzen, and the order of difficulty is from difficult to easy to control: inner double wire> outer double wire> outer cover solder resist single wire impedance> inner single wire impedance.
Bei der Berechnung der inneren Zweidraht-Impedanz-Übertragungsleitung, die am schwierigsten zu verarbeiten ist, Es gibt in der Regel zwei Möglichkeiten:

1. Microstrip Linie: Es ist in der Praxis weit verbreitet. Seine äußere Schicht ist eine Signalleitungsoberfläche, die die Impedanz steuert, und sie ist von der benachbarten Referenzfläche mit einem Isoliermaterial getrennt.

2. Streifenlinie: bezieht sich auf den dünnen Draht, der zwischen zwei AC-Erdungsschichten eingebettet ist. Verglichen mit der Mikrostreifenleitung ist die elektronische Kopplung zwischen jeder Schicht der Schaltung und der Masseschicht näher, und das Übersprechen zwischen den Strömen wird niedriger sein.

Fünftens, die wichtigsten Faktoren, die die charakteristische Impedanz beeinflussen

Die Hauptfaktoren umfassen dielektrische Konstante, dielektrische Dicke, Drahtbreite, Drahtdicke, Lotmaskendicke usw. Studien haben gezeigt, dass die charakteristische Impedanz auch durch die Dicke der Lotresisttinte beeinflusst wird. Daher ist es notwendig, das Substratmaterial der Leiterplatte, die kupferplattierte Platte (die Dicke der Kupferfolie), das Material der dielektrischen Schicht Prepreg (dielektrische Konstante) und die Tinte vor dem Entwerfen auszuwählen.

1. Dielektrische Konstante

Die dielektrische Konstante wird durch die Messung des Materials mit einer bestimmten Frequenz (z.B. 1MHz) bestimmt; Das gleiche Material, das von verschiedenen Herstellern hergestellt wird, hat aufgrund des unterschiedlichen Harzgehalts unterschiedliche dielektrische Konstanten.

2. Medienstärke

Die charakteristische Impedanz ist proportional zum natürlichen Logarithmus der dielektrischen Dicke, und der charakteristische Impedanzwert steigt mit der Zunahme der dielektrischen Dicke. Selbst unter der gleichen dielektrischen Dicke und dem gleichen Material hat das Design der Mikrostreifenleitungsstruktur eine höhere charakteristische Impedanz als das Streifenleitungsdesign. Der Wert ist im Allgemeinen größer als 20-40Ω. Daher wird für die Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeits-digitale Signalübertragung Microstrip-Linienstrukturentwurf meist angenommen.

3. Drahtstärke

Die Dicke des Drahtes ist gleich der Dicke des Basiskupfers plus der Dicke der Überzugsschicht. Je größer die Dicke des Drahtes, je kleiner seine charakteristische Impedanz, aber der Effekt ist relativ gering.
Die Dicke des Drahtes wird hauptsächlich durch folgende Faktoren beeinflusst:

(1) Die Dicke der Basiskupferfolie.

(2) Das mechanische Bürsten und Mikroätzen in der Vorbehandlung macht die Kupferdicke dünner.

(3) Galvanisierung verdickt Kupfer.

4. Linienbreite

Nachdem das PCB-Design abgeschlossen ist, sind die drei Parameter dielektrische Konstante, dielektrische Breite und Drahtdicke im Grunde relativ fest; und die Drahtbreite wird vollständig im PCB-Produktionsprozess verarbeitet. Das Ändern und Steuern der Linienbreite ist der grundlegendste Weg und die Methode, um den PCB-charakteristischen Impedanzwert und den Variationsbereich zu steuern.

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