Tecnología de PCB - Discusión del control de resistencia de PCB

Con el aumento de la velocidad de conmutación de la señal de la placa de pcb, los diseñadores de PCB de hoy necesitan entender y controlar la resistencia de los rastros de pcb. Correspondiente a un tiempo de transmisión de señal más corto y una mayor velocidad de reloj en los circuitos digitales modernos, el rastro de PCB ya no es una conexión simple, sino una línea de transmisión.

En la práctica, cuando la velocidad marginal digital supera los 1 ns o la frecuencia analógica supera los 300 mhz, es necesario controlar la resistencia del rastro. Uno de los parámetros clave del rastreo de PCB es su resistencia característica (la relación entre voltaje y corriente cuando las ondas se propagan a lo largo de la línea de transmisión de señal). La resistencia característica de los cables en la placa de circuito impreso es un indicador importante del diseño de la placa de circuito, especialmente en el diseño de PCB de circuitos de alta frecuencia, se debe considerar si la resistencia característica de los cables es consistente con la resistencia característica requerida por el dispositivo o la señal. Esto implica dos conceptos: control de resistencia y emparejamiento de resistencia. Este trabajo estudia principalmente el control de resistencia y el diseño de laminados.

Control de Resistencia

Control de Resistencia e, los conductores en la placa de circuito tendrán diversas transmisiones de señal, para aumentar la velocidad de transmisión, es necesario aumentar su frecuencia, si la propia línea debido a diferentes factores como el grabado, el espesor de la pila, el ancho del cable, etc., causará cambios en el valor de resistencia y distorsionará la señal. Por lo tanto, el valor de Resistencia del conductor en la placa de circuito de alta velocidad debe controlarse dentro de un cierto rango, conocido como "control de resistencia".

La resistencia de los rastros de PCB estará determinada por su inductor y capacitor, resistencia y conductividad eléctrica. Los principales factores que afectan la resistencia del cableado de PCB son: el ancho del cable de cobre, el grosor del cable de cobre, la constante dieléctrica del medio, el grosor del medio, el grosor de la almohadilla, el camino del cable de tierra, el cableado alrededor del cableado, etc. el rango de Resistencia del PCB es de 25 a 120 ohm.

En la práctica, las líneas de transmisión de PCB suelen estar compuestas por trazas, una o más capas de referencia y materiales aislantes. Los rastros y capas forman una resistencia de control. El PCBs suele ser de varias capas y la resistencia de control se puede construir de varias maneras. Sin embargo, independientemente del método utilizado, el valor de la resistencia estará determinado por su estructura física y las características eléctricas del material aislante:

Ancho y espesor del rastro de la señal

Altura del núcleo o del relleno a ambos lados de la traza

Configuración de trazas y placas

Constantes de aislamiento del núcleo y del material relleno

Hay dos formas principales de líneas de transmisión de pcb: líneas de MICROSTRIP y líneas de banda.

Microstrip:

La línea de MICROSTRIP es un conductor de banda con un plano de referencia solo en un lado, cuya parte superior y lateral están expuestos al aire (o recubiertos), por encima de la superficie de la placa de circuito Er constante de aislamiento, con referencia a la fuente de alimentación o al suelo. Lo siguiente:

Concepto prepreg / núcleo de la capa aislante.

El PP (prepreg) es un material dieléctrico compuesto por fibra de vidrio y resina epoxi. El núcleo es en realidad un medio pp, pero sus dos lados están cubiertos con láminas de cobre, mientras que el PP No. Al hacer multicapa, el núcleo y el PP se utilizan generalmente juntos, mientras que el PP se utiliza para la Unión entre el núcleo y el núcleo.

Precauciones en el diseño de laminados de PCB

(1) problema de deformación

El diseño de la capa del PCB debe ser simétrico, es decir, el espesor de la capa dieléctrica y la capa de cobre de cada capa debe ser simétrico. En el caso de las seis capas, el grosor del medio de alimentación superior e inferior gnd debe ser consistente con el grosor del cobre, mientras que el grosor del medio gnd - L2 y L3 - power debe ser consistente con el grosor del cobre. No se dobla al laminar.

(2) la capa de señal debe estar estrechamente acoplada al plano de referencia adyacente (es decir, el espesor medio entre la capa de señal y el recubrimiento de cobre adyacente debe ser muy pequeño); Los apósitos de cobre de fuente de alimentación y los apósitos de cobre de tierra deben estar estrechamente acoplados.

(3) cuando la velocidad es muy alta, se pueden agregar capas adicionales para aislar las capas de señal, pero se recomienda no aislar varias capas de potencia, lo que puede causar interferencias de ruido innecesarias.

(4) la distribución de las capas de diseño laminadas típicas se muestra en la siguiente tabla.