Leiterplattentechnisch - Ausführliches PCB-Impedanzdesign

1 Introduction

With the development of science and technology, insbesondere die Weiterentwicklung der Werkstoffe integrierte Schaltungen, die Rechengeschwindigkeit wurde deutlich verbessert, und die integrierte Schaltungen werden zu hoher Dichte angetrieben, kleine Größe, und Einzelteile. All dies hat zu dem hohen Frequenzgang von heute und morgen geführt. Leiterplatten. Die Verwendung von Hochgeschwindigkeits-Digitalschaltungen bedeutet, dass die Impedanz der Leitung kontrolliert werden muss, geringe Verzerrung, geringe Interferenzen und geringes Übersprechen, und die Beseitigung elektromagnetischer Störungen EMI. ImpedanzDesign wird immer wichtiger in PCB design. Als vorderer Teil des PCB Fertigung Front-End, Es ist verantwortlich für die Simulationsrechnung der Impedanz und die Auslegung der Impedanzstange. Kunden werden immer anspruchsvoller an die Impedanzsteuerung, und die Anzahl der Impedanzsteuerungen hat zugenommen. Wie man Impedanz schnell und genau konstruiert, ist ein Problem, über das das Vorsystem-Personal sehr besorgt ist.

2. Haupttypen der Impedanz und Einflussfaktoren

Impedanz (Zo) Definition: Der Gesamtwiderstand gegen Wechselstrom, der mit einer bekannten Frequenz durch ihn fließt, wird Impedanz (Zo) genannt. Bei Leiterplatten bezieht es sich auf die Gesamtimpedanz einer bestimmten Schaltungsschicht (Signalschicht) zu ihrer nächsten Referenzebene unter Hochfrequenzsignalen.

2.1 Impedanztyp:

(1) Charakteristische Impedanz. In elektronischen Informationsprodukten wie Computern und drahtlosen Kommunikationen ist die in der Leiterplattenschaltung übertragene Energie ein Quadratwellensignal (genannt Puls), das aus Spannung und Zeit besteht. Der auftretende Widerstand wird als charakteristische Impedanz bezeichnet.

(2) Differenzimpedanzâ€'Zwei identische Signalformen mit entgegengesetzter Polarität werden am Antriebsende eingegeben, die jeweils von zwei Differenzlinien übertragen werden, und die beiden Differenzsignale werden am Empfangsende subtrahiert. Die Differenzimpedanz ist die Impedanz Zdiff zwischen den beiden Drähten.

(3) Odd Mode Impedanz Der Impedanzwert einer Linie zur Masse der beiden Linien ist derselbe wie der Impedanzwert der beiden Linien.

(4) Gleichstromimpedanz Zwei gleiche Signalwellen mit der gleichen Polarität werden am Antriebsende eingegeben, und die Impedanz Zcom, wenn die beiden Drähte miteinander verbunden sind.

(5) Gleichtaktimpedanz Die Impedanz Zoe eines der beiden Drähte zur Masse, der Impedanzwert der beiden Drähte ist der gleiche, normalerweise größer als die ungerade Modeimpedanz.

Unter ihnen sind Charakteristik und Differenzial gemeinsame Impedanzen, und Gleichtakt und Ungerade Modus sind selten.

2.2 Einflussfaktoren auf die Impedanz:

W-----line width/line-to-line erhöht sich die Linienbreite und die Impedanz nimmt ab, und der Abstand erhöht die Impedanz steigt;

H---Isolierungsdicke Die Dicke nimmt zu und die Impedanz nimmt zu;

T-----Kupferdicke nimmt zu und die Impedanz nimmt ab;

H1---grünes Öl dick nimmt die Dicke zu und die Impedanz nimmt ab;

Der DK-Wert der dielektrischen konstanten Referenzschicht steigt, die Impedanz nimmt ab;

Undercut---W1-W Undercut erhöht sich, die Impedanz wird größer.

3, Automatisierung der Impedanzberechnung

Si8000 ist eine neue Feldeffekt-Berechnungssoftware für Grenzelement-Methode, die auf der benutzerfreundlichen Benutzeroberfläche des frühen Polarimpedanz-Designsystems basiert, mit dem wir vertraut sind. Diese Software enthält verschiedene Impedanzmodule. Das Personal kann Impedanzergebnisse berechnen, indem es spezifische Module auswählt, Linienbreite, Linienabstand, Zwischenschichtdicke, Kupferdicke, Er-Wert und andere verwandte Daten eingibt. Eine PCB-Impedanzsteuerungsnummer kann so wenige als 4- oder 5-Gruppen und so viele wie Dutzende von Gruppen sein. Jede Gruppe hat unterschiedliche Steuerleitungsbreite, Zwischenschichtdicke, Kupferdicke usw. Wenn Sie die Daten nacheinander überprüfen, dann geben Sie manuell die relevanten Parameterberechnungen ein, sehr zeitaufwendig und fehleranfällig.

4, automatisch Impedanzbalken erzeugen

Wenn der Kunde die Impedanzstange nicht selbst konstruiert, müssen wir die Impedanzstange selbst entwerfen und auf die Kante der Platine oder der gebrochenen Kante legen (im Allgemeinen wird die Impedanzstange auf die gebrochene Kante gelegt und erfordert die Zustimmung des Kunden). Der Leiterplattenhersteller entwirft eine Impedanzstange an der Seite der Leiterplatte, die alle Eigenschaften und Parameter der Impedanzsteuerung des Kunden erfüllt. Durch die Prüfung des Impedanzwertes der Impedanzstange spiegelt sie wider, dass die Leiterplatte die Impedanzsteuerungsanforderungen des Kunden erfüllt. Um den Impedanzwert in der Platine richtig zu testen, liegt der Schlüssel im Design der Impedanzstange.

Die allgemeine PCB Factory Impedanz Bar Design Methode ist: MI Ingenieure füllen die Impedanz Befestigungsform entsprechend dem berechneten Impedanz Ergebnis aus, wie Impedanz Wert, Referenzschicht, Steuerleitungsbreite, Testloch, Referenzschichtattribut (positiver und negativer Film), etc.

Dann erstellt der CAM-Ingenieur manuell den Impedanzbalken gemäß der Impedanztabelle, die von MI bereitgestellt wird, oder gibt die relevanten Impedanzdaten durch Skript ein und führt den Impedanzbalken mit dem Programm aus. Unter normalen Umständen entwerfen wir einen Impedanzstab für einen Impedanzwert, und es dauert normalerweise etwa zehn Minuten, um einen Impedanzstab herzustellen. Wiederholte manuelle Datenerfassung ist sehr zeitaufwendig und fehleranfällig.

InCoupon verwendet eine eingebettete Entwicklungsarchitektur, die die ideale Bohrposition zwischen den Schichten auf der Ebene des Halbzeugs erkennen kann, so dass die Bohrvorgänge der vorhandenen Plattenschichten vollständig konsistent mit den Coupon-Schaltungsschichten sein können und ein komplettes CAM integriert ist. Kupplungsschaltung, Entwicklungsstruktur und Halbfertigprodukttabelle für Impedanzmessung werden mit Engineering-Technologie hergestellt, und die optimale Vernetzungsfähigkeit kann für den Kuponniveau gefunden werden, und die komplexe und manuelle Berechnung kann durch intelligenten Betriebsassistenten ersetzt werden, der automatisch in wenigen Sekunden erfolgen kann. Berechnen Sie den zuverlässigen Messkreis Coupon, was das Design des Coupons zu einer einfachen und standardmäßigen Aufgabe macht.

5. Zusammenfassung

PCB Der Wettbewerb wird immer heftiger, Die Probenlieferungszeit wird immer kürzer, Ein großer Teil der Vorproduktionsarbeiten entfällt auf die Impedanzgestaltung.. Wie man die Impedanzproduktionszeit verkürzt und die Impedanzanpassung nach Kundenanforderungen herstellt, ist ein Muss. Das Aussehen von InPlan und InCoupon hat sehr gute Hilfe zur Impedanzdesign geliefert. Natürlich, jede PCB Regeln für die Impedanzberechnung des Leiterplattenherstellers, Layoutmethode und Größe werden unterschiedlich sein. InPlan System benötigt spezielles Personal zur Entwicklung und Wartung, um seine Funktionen wirklich zu verwirklichen. Aber ich glaube, dass die Automatisierung des Impedanzdesigns in der Front-Omanufactoring immer beliebter wird.