Tecnología de PCB - Control de resistencia de la placa de circuito impreso

Si no hay control de resistencia, se producirá una reflexión de señal considerable y una distorsión de la señal, lo que dará lugar a un fallo de diseño. Las señales comunes, como el bus pci, el bus PCI - e, usb, ethernet, memoria ddr, señal lvds, etc., requieren control de resistencia. El control de resistencia finalmente debe realizarse a través del diseño de pcb, lo que plantea mayores requisitos para el proceso de la placa de pcb. Después de comunicarse con la fábrica de pcb, combinada con el uso del software eda, la resistencia del rastro se controla de acuerdo con los requisitos de integridad de la señal.

Se pueden calcular diferentes métodos de cableado para obtener los valores de resistencia correspondientes.

1. línea de MICROSTRIP

Consta de un cable de banda y un plano de tierra, con el dieléctrico en el centro. Si la constante dieléctrica, el ancho de la línea y la distancia del plano de la tierra del dieléctrico son controlables, su resistencia característica también es controlable y su precisión estará dentro de ± 5%.

2. rayas

El cable de cinta es una cinta de cobre colocada en medio de un dieléctrico entre dos planos conductores. Si el grosor y el ancho de la línea, la constante dieléctrica del medio y la distancia entre los dos planos de tierra son controlables, la resistencia característica de la línea también es controlable y la precisión está dentro del 10%.

Estructura laminada

3. parámetros de PCB

Las diferentes fábricas de PCB varían ligeramente en términos de parámetros de pcb. A través de la comunicación con el soporte técnico de la fábrica de placas de circuito, se pueden obtener algunos datos de parámetros de la fábrica:

Lámina de cobre superficial: el espesor del material de lámina de cobre superficial es de tres tipos: 12um, 18um y 35um. El espesor final después del procesamiento es de aproximadamente 44 micras, 50 micras y 67 micras.

Tablero central: nuestro tablero común es s1141a, FR - 4 estándar, dos panes de cobre, y las especificaciones disponibles se pueden determinar contactando con el fabricante de pcb.

4. estructura de las placas multicapa

Para controlar bien la resistencia de los pcb, primero debemos entender la estructura de los pcb: por lo general, lo que llamamos placas multicapa son laminadas por núcleos y preimpregnados. El núcleo es una placa rígida, específica, gruesa y dos placas de cobre son los materiales básicos que componen el tablero impreso. El blanco preimpregnado constituye la llamada capa húmeda y desempeña el papel de pegar la placa central. Aunque también tiene un cierto espesor inicial, su espesor cambiará durante el proceso de prensado. Baineng.com es una filial del Grupo qinji y una plataforma de servicios líder en la industria electrónica en china. Proporciona soluciones completas de la cadena de suministro de la industria electrónica, como componentes en línea, adquisición de sensores, personalización de pcb, distribución bom y selección de materiales, para satisfacer las necesidades generales de los pequeños y medianos clientes de la industria electrónica de una sola parada.

Por lo general, las dos capas aislantes más Exteriores de la placa multicapa son capas húmedas, y en el exterior de estas dos capas se utilizan capas separadas de cobre como láminas de cobre externas. Las especificaciones originales de espesor de la lámina de cobre exterior e Interior suelen ser de 0,5oz, 1oz, 2oz (1oz es de unos 35 um o 1,4 mils), pero después de una serie de tratamientos superficiales, el espesor final de la lámina de cobre exterior es promedio. aumentará en aproximadamente 1oz. La lámina de cobre interior es un revestimiento de cobre a ambos lados de la placa central, cuyo espesor final es muy pequeño en comparación con el grosor original, pero debido al grabado suele reducirse en unos pocos um.

La capa más externa de la placa multicapa es la capa de soldadura, es decir, lo que a menudo llamamos "aceite verde". Por supuesto, también puede ser amarillo u otros colores. El espesor de la máscara de soldadura generalmente no se determina con precisión. Las áreas sin lámina de cobre en la superficie son ligeramente más gruesas que las áreas con lámina de cobre. Sin embargo, debido a la falta de espesor de la lámina de cobre, la lámina de cobre sigue siendo más prominente. Cuando lo usamos, Puedes sentirlo cuando tus dedos tocan la superficie de la placa de impresión.

Al hacer una placa de circuito impreso de cierto espesor, por un lado, se requiere una selección razonable de los parámetros de varios materiales. Por otro lado, el espesor final de formación del Adobe preimpregnado será menor que el espesor inicial. Abajo hay un típico 6 pisos

5. película semicurada

Las especificaciones (espesor original) son 7628 (0185mm), 2116 (0105mm), 1080 (0075mm) y 3313 (0095mm), respectivamente. El espesor real después de la supresión suele ser 10 - 15 um menor que el valor original. La misma capa húmeda puede utilizar hasta tres preimpregnados, y el espesor de los tres preimpregnados no puede ser el mismo. Se puede usar al menos un prepreg, pero algunos fabricantes requieren usar al menos dos. Si el grosor del preimpregnado no es suficiente, se puede grabar la lámina de cobre a ambos lados de la placa del núcleo y luego utilizar el preimpregnado para adherirse a ambos lados, obteniendo así una capa húmeda más gruesa.

Película de resistencia a la soldadura: el espesor de la película de resistencia a la soldadura en la lámina de cobre es de c2a8 - 10um, y el espesor de la película de resistencia a la soldadura superficial sin lámina de cobre C1 varía según el espesor del cobre superficial. Cuando el espesor del cobre superficial es de 45um, c1à13 - 15um, y cuando el espesor del cobre superficial es de 70um, c2à17 - 18um.

Sección transversal del cable: pensaremos que la sección transversal del cable es rectangular, pero en realidad es trapezoidal. En el caso de la capa superior, cuando el espesor de la lámina de cobre es de 1oz, la base superior trapezoidal es 1 mil más corta que la base inferior. Por ejemplo, si el ancho de línea es de 5 mil, la parte inferior de la parte superior es de aproximadamente 4 mil y la parte inferior es de 5 mil. La diferencia entre la base superior e inferior está relacionada con el grosor del cobre. La siguiente tabla muestra la relación entre la base superior trapezoidal y la base inferior en diferentes condiciones.

Constante dieléctrica: la constante dieléctrica del blanco preimpregnado está relacionada con el grosor

La constante dieléctrica de la placa está relacionada con el material de resina utilizado. La constante dieléctrica de la placa fr4 es de 4,2 - 4,7 y disminuirá con el aumento de la frecuencia.

Factor de pérdida dieléctrica: bajo la acción de un campo eléctrico alterna, la energía consumida por el calor producido por el material dieléctrico se llama pérdida dieléctrica, generalmente representada por el factor de pérdida dieléctrica Tan. El valor típico de s1141a es 0015. Ancho mínimo de línea y distancia de línea que se puede garantizar para el procesamiento: 4mil / 4mil.

Requisitos diferenciales para el rastreo de PCB

(1) determinar el modo de cableado, los parámetros y el cálculo de la resistencia. El enrutamiento de pares diferenciales se divide en modo diferencial de línea de MICROSTRIP exterior y modo diferencial de línea de banda Interior. Al establecer los parámetros razonablemente, la resistencia se puede calcular a través del software de cálculo de resistencia relevante (como Polar - si9000) o la fórmula de cálculo de resistencia.

(2) tome una línea equidistante paralela. Determina el ancho y el espaciamiento de los rastros. Al cableado, el cableado se realiza estrictamente de acuerdo con el ancho y la distancia de la línea calculados. La distancia entre las dos trazas debe mantenerse sin cambios en todo momento, es decir, deben ser paralelas. Hay dos formas paralelas: una es que dos líneas funcionen lado a lado y la otra es que estas dos líneas funcionen abajo. Por lo general, trate de evitar el uso de este último, es decir, la señal diferencial entre capas, porque en el procesamiento real de las placas de pcb, la precisión de alineación de las laminaciones entre las laminaciones es mucho menor que la precisión de grabado de la misma capa, y no se puede usar la pérdida dieléctrica durante el proceso de laminación. Asegúrese de que la distancia entre las líneas diferenciales sea igual al espesor del dieléctrico entre capas, lo que provocará cambios en la resistencia diferencial de los pares diferenciales entre capas. Se recomienda utilizar la mayor cantidad posible de diferencias en la misma capa.