Tecnología de PCB - Qué es la impedancia característica

1. Resistencia

CuYo la corriente alterna fluye a través de un conductor, la resistencia se llama impedancia, que corresponde a Z, en unidades de isla.

La resistencia es diferente de la corriente directa. Además de la resistencia de la resistencia, también existe el problema de la resistencia de la reactancia inductiva (XL) y la reactancia capacitiva (XC).

Para distinguir la resistencia DC, la resistencia a la que se encuentra la corriente alterna se llama impedancia (z).

Z = R2. + XL - xcï ¼

2. Impedancia (z)

En los últimos años, con la mejora y aplicación de la integración de CI, la frecuencia y velocidad de transmisión de la señal son cada vez más altas. Por lo tanto, cuando la transmisión de la señal alcanza un cierto valor, se verá afectada por el propio cable de Placa de circuito impreso, lo que dará lugar a una distorsión grave o a la pérdida total de la señal de transmisión. Esto indica que el "objeto" que fluye a través de los cables de Placa de circuito impreso no es la corriente, sino la transmisión de la señal de Onda cuadrada o pulso en la energía.

3... Control de impedancia característica (Z0)

La resistencia a la transmisión de la "señal" descrita anteriormente, también conocida como "impedancia característica", representa el símbolo Z0.

Por lo tanto, no sólo debemos resolver los problemas de "on", "off" y "Short - circuit" en el cable Placa de circuito impreso, sino también controlar la impedancia característica del cable. En otras palabras, las líneas de transmisión utilizadas para la transmisión de señales de alta velocidad y alta frecuencia son mucho más estrictas que las líneas de transmisión. Ya no se trata de una prueba de "circuito abierto / cortocircuito" que pase, o de una muesca en la que las rebabas no superen el 20% del ancho de línea. El valor de la impedancia característica debe medirse y controlarse dentro de la tolerancia; de lo contrario, sólo se puede desechar y no volver a trabajar.

¿Por qué? Placa de circuito impreso characteristic impedance be controlled

1. Cuando el dispositivo electrónico (ordenador, máquina de comunicación) está funcionando, la señal enviada por el conductor llegará al receptor a través de la línea de transmisión de Placa de circuito impreso. Cuando la señal se transmite en la línea de señal de la placa de circuito impreso, el valor característico de impedancia Z0 debe coincidir con la "impedancia electrónica" del conjunto de cabeza y cola para que la "energía" en la señal pueda transmitirse completamente.

2. Una vez que la calidad de la placa de circuito impreso es mala y Z0 excede la tolerancia, la señal transmitida tendrá problemas de reflexión, dispersión, atenuación o retraso. En casos graves, la señal de error se transmitirá y el ordenador se estrellará.

3. Elija estrictamente la placa y el proceso de producción de control, Z0 en la placa multicapa puede satisfacer las especificaciones del cliente. Cuanto mayor es la impedancia electrónica, mayor es la velocidad de transmisión. Por lo tanto, es necesario mejorar el Z0 del Placa de circuito impreso para satisfacer los requisitos de los componentes coincidentes. Sólo Z0 cualificado puede considerarse un producto cualificado para señales de alta velocidad o alta frecuencia.

Relación entre la impedancia característica de Placa de circuito impreso Zo y el material de Placa de circuito impreso y el proceso de Placa de circuito impreso

Fórmula de impedancia característica Z0 de la estructura de la línea MICROSTRIP de Placa de circuito impreso: z0 = 8.7. / R + 1,4.1 ln5.,98 horas / (0,8 W + t)

Donde: 1 μr - constante dieléctrica H - espesor dieléctrico W - anchura del conductor T - Espesor del conductor

Cuanto menor sea la insula R de la placa, Cuanto más fácil es aumentar el valor de Z0 Placa de circuito impreso Coincidencia de impedancia de salida entre el circuito y el elemento de alta velocidad.

1. La impedancia característica Z0 es inversamente proporcional a la isla μr de la placa

Z0 aumenta con el aumento del espesor del Medio. Por lo tanto, para el circuito de alta frecuencia Z0, el error de espesor medio del sustrato de cobre recubierto es estrictamente necesario. En general, el espesor del medio no debe variar más del 10%.

2. Influencia del espesor dieléctrico en la impedancia característica Z0

Con el aumento de la densidad lineal, el aumento del espesor del medio causará un aumento de la interferencia electromagnética. Por lo tanto, con el aumento de la densidad de cableado del conductor, el espesor del Medio debe disminuir para eliminar o reducir la señal perdida o la conversación cruzada causada por la interferencia electromagnética, o reducir la isla.

De acuerdo con la impedancia característica Z0 de la estructura de la línea MICROSTRIP, la fórmula es: z0 = 87 / R + 1,41 ln5,98h / (0,8w + t)

El espesor de la lámina de cobre (t) es un factor importante que afecta a Z0. Cuanto mayor es el espesor del alambre, menor es Z0, pero el rango de cambio es relativamente pequeño.

3. Influencia del espesor de la lámina de cobre en la impedancia característica Z0

Cuanto más delgada es la lámina de cobre, mayor es el valor de Z0, pero el cambio de espesor tiene menos influencia en Z0.

Cuando se fabrican cables finos para mejorar o controlar Z0, la contribución de la lámina de cobre fina a Z0 es más precisa que la de la lámina de cobre fina.

Según la fórmula:

Z0 = 87 / R + 1,41 ln5,98h / 0,8w + T ï ¼

Cuanto menor es el ancho de línea W, mayor es Z0; La reducción de la anchura del cable puede mejorar la impedancia característica.

La influencia del ancho de línea en Z0 es más obvia que la del ancho de línea.

4. Influencia de la anchura del conductor en la impedancia característica Z0

Z0 aumenta rápidamente con la disminución del ancho de línea W. Por lo tanto, para controlar Z0, el ancho de línea debe ser estrictamente controlado. En la actualidad, el ancho de la línea de transmisión de señales W de la mayoría de las líneas de alta frecuencia y las líneas digitales de alta velocidad es de 0,10 o 0,13 MM. tradicionalmente, la desviación de control del ancho de línea es de ± 20%. Para los productos electrónicos convencionales sin línea de transmisión, el cable de Placa de circuito impreso (longitud del cable "1 / 7 de la longitud de onda de la señal") puede cumplir los requisitos, pero para la línea de transmisión de la señal con control Z0, la desviación de la anchura del cable de Placa de circuito impreso es de ± 20%, no puede cumplir los requisitos. Porque el error de Z0 es superior a ± 10%.

Placa de circuito impreso Control de impedancia característica y Placa de circuito impreso process control

1. Gestión e inspección de la producción de películas de Placa de circuito impreso

Cámara termostática y humidificadora (21 ± 2 °C, 55 ± 5%), a prueba de polvo, compensación de ancho de línea.

2. Diseño del panel de Placa de circuito impreso

El borde del panel no debe ser demasiado estrecho, el recubrimiento debe ser uniforme, debe utilizar galvanoplastia más cátodo falso para dispersar la corriente;

Diseñar una muestra estándar (muestra) para probar Z0.

3. Grabado de Placa de circuito impreso

Los parámetros del proceso deben ser estrictos para reducir la corrosión lateral.

Reducir el cobre residual, la escoria de cobre y los residuos de cobre en los bordes de los cables;

Compruebe el ancho de línea y manténgalo dentro del rango deseado (± 10% o ± 0,02 mm).

4. Inspección pcbaoi

Para la señal de alta velocidad de 2 GHz, incluso si la brecha es de 0,05 mm, debe desecharse; La clave es controlar el ancho de línea y los defectos de la capa interna.

5. Placa de circuito impreso Laminado

Laminador de vacío, reducir la presión, reducir el flujo de pegamento, tratar de mantener más resina, ya que la resina afecta a la isla. Controlar la tolerancia del espesor de la lámina. Debido a la inhomogeneidad del espesor de la placa, esto significa que el cambio del espesor del medio afectará a Z0.

6.. Selección del sustrato de Placa de circuito impreso

Cumplir estrictamente con los requisitos del cliente. El modelo equivocado, la isla equivocada, el espesor equivocado de la placa, el proceso Correcto.o de fabricación de Placa de circuito impreso, los mismos residuos. Debido a que Z0 está muy influenciado por la isla μr.

7. Máscara de soldadura de Placa de circuito impreso

En teoría, el espesor de la soldadura de resistencia no debe ser demasiado grueso, pero en realidad el efecto no es muy grande. La superficie del conductor de cobre está expuesta al aire (1 μr), por lo que el valor medido de Z0 es mayor. Sin embargo, después de soldar la resistencia, el valor de Z0 se reducirá en 1 - 3 μ.

8. Absorción de agua Placa de circuito impreso

En la medida de lo posible, se debe evitar la absorción de agua de las láminas multicapas terminadas, ya que el agua tiene un gran efecto de caída e inestabilidad en Z0.

El espesor dieléctrico, la constante dieléctrica, la anchura del conductor y el espesor del conductor influyen en la impedancia característica del Placa de circuito impreso. Cuando se selecciona el sustrato, la variación de la isla μr y H es muy pequeña, t es fácil de controlar, pero es difícil controlar el ancho de línea W dentro de ± 10%. Además, los problemas de ancho de línea incluyen agujeros de alfiler, muescas y depresiones en los cables. En cierto sentido, el método eficaz e importante para controlar Z0 es controlar y ajustar el ancho de línea de Placa de circuito impreso.