Technologie PCB - Comment les PCB contrôlent - ils l'impédance?

Comment les PCB contrôlent - ils l'impédance? Avec des vitesses de commutation de signaux PCB toujours plus rapides, les fabricants de circuits imprimés d'aujourd'hui doivent comprendre et contrôler l'impédance des traces de circuits imprimés. Correspondant à des temps de transmission de signal plus courts et à des cadences d'horloge plus élevées pour les circuits numériques modernes, les traces de PCB ne sont plus de simples connexions, mais des lignes de transmission. En pratique, il est nécessaire de manipuler l'impédance de trace lorsque la vitesse de bord numérique est supérieure à 1 ns ou lorsque la fréquence analogique dépasse 300 MHz. L'un des paramètres clés d'une trace de PCB est son impédance caractéristique (c'est - à - dire le rapport de la tension au courant lorsqu'une onde est transmise le long d'une ligne de transmission de signal). L'impédance caractéristique des conducteurs sur une carte de circuit imprimé est un indicateur important de la planification de la carte, en particulier dans la planification PCB des circuits haute fréquence, il est nécessaire de considérer si la Résistance caractéristique du conducteur et la Résistance caractéristique requise par le dispositif ou le signal sont communes et adaptées. Cela implique deux concepts: le fonctionnement d'impédance et l'adaptation d'impédance. L'essentiel de cet article est de commenter les problèmes de fonctionnement d'impédance et de planification de la pile.

Contrôle d'impédance contrôle d'impédance (contrôle d'impédance), les conducteurs dans la carte transmettront divers signaux. Pour augmenter son taux de transmission, il est nécessaire d'augmenter sa fréquence. Un changement d'impédance entraînera une distorsion du signal. La valeur de l'impédance d'un conducteur sur une carte à grande vitesse doit donc être contrôlée dans une certaine plage, c'est ce qu'on appelle le "contrôle d'impédance". L'impédance d'une trace de PCB sera confirmée par son inductance inductive et Capacitive, sa résistance et sa conductivité. Les principaux facteurs qui affectent l'impédance des traces de PCB sont: la largeur du fil de cuivre, l'épaisseur du fil de cuivre, la constante diélectrique du support, l'épaisseur du support, l'épaisseur des plots, le chemin du fil de masse et le câblage autour du fil. Les impédances de PCB vont de 25 à 120 ohms. En pratique, les lignes de transmission PCB sont généralement constituées de traces, d'une ou plusieurs couches de référence et d'un matériau isolant. Les traces et la couche de plaque constituent l'impédance de contrôle. Les PCB choisissent généralement une structure multicouche et l'impédance de contrôle peut également être construite de différentes manières. Mais quelle que soit la méthode utilisée, La valeur de l'impédance sera déterminée par sa structure physique et les caractéristiques électriques du matériau isolant: largeur et épaisseur de la trace du signal traces de hauteur des deux côtés du noyau ou du matériau de pré - Remplissage traces et couches configuration du noyau et du matériau de pré - Remplissage constante d'isolation la ligne de transmission PCB se présente sous deux formes principales: microruban et Ligne microruban: une ligne microruban est une ligne de transmission avec un plan de référence sur un seul côté. Le dessus et les côtés sont exposés à l'air (un revêtement peut également être appliqué) et il se trouve sur la surface de la carte de circuit imprimé à constante d'isolation er. Alimentation ou plan de masse pour référence. Voici ce qui suit: Remarque: dans la fabrication réelle de PCB, l'usine de cartes applique généralement une couche d'huile verte sur la surface du PCB. Ainsi, dans le calcul réel de l'impédance, le calcul des lignes microruban de surface utilise généralement le modèle illustré sur la figure suivante: ligne ruban: une ligne ruban est un fil ruban placé entre deux plans de référence. Comme représenté sur la figure suivante, les constantes diélectriques du diélectrique, représentées par H1 et H2, peuvent être différentes. Les deux exemples ci - dessus ne sont que des démonstrations typiques des lignes microruban et ruban. Il existe de nombreux types de lignes microruban et de lignes ruban spécifiques, telles que les lignes microruban revêtues, qui sont associées à des structures de stratifié PCB spécifiques. Les équations utilisées pour calculer l'impédance caractéristique nécessitent des calculs mathématiques confus. On utilise généralement la méthode de résolution de champ, qui comprend l'analyse des unités de Gap. Par conséquent, avec le logiciel de calcul d'impédance dédié si9000, ce que nous devons faire est de contrôler les paramètres de l'impédance caractéristique: la constante diélectrique er de la couche isolante, les largeurs de câblage W1, W2 (trapèze), l'épaisseur de câblage T et l'épaisseur de la couche isolante H. Note sur W1 et W2: les valeurs calculées doivent être dans la case rouge. D'autres conditions peuvent être déduites par analogie. Les exigences suivantes de contrôle d'impédance sont calculées à l'aide de si9000: Tout d'abord, le contrôle d'impédance à une extrémité de la ligne de données DDR est calculé: couche supérieure: épaisseur de cuivre de 0,5 OZ, largeur de trace de 5 Mil, distance du plan de référence de 3,8 mil et constante diélectrique de 4,2. Choisissez le modèle, Remplacez les paramètres, choisissez le calcul non destructif comme indiqué sur la figure: le revêtement représente le revêtement. S'il n'y a pas de revêtement, il est rempli de 0 Dans l'épaisseur et de 1 (air) dans la constante diélectrique. Le substrat représente la couche de substrat, c'est - à - dire la couche diélectrique, généralement choisie fr - 4, l'épaisseur étant calculée par le logiciel de calcul d'impédance avec une constante diélectrique de 4,2 (lorsque la fréquence est inférieure à 1 GHz). En cliquant sur l'élément "poids (onces)", vous pouvez définir l'épaisseur du cuivre pavé, qui détermine l'épaisseur de la trace. 9. Concept de noyau préimprégné / isolant: le PP (préimprégné) est un matériau diélectrique composé de fibres de verre et de résine époxy. Le noyau est en fait un support de type PP, mais il est recouvert d'une feuille de cuivre sur les deux côtés, alors que le PP ne l'est pas. Lors de la fabrication de panneaux multicouches, le Core et le PP sont généralement utilisés ensemble, le Core et le Core étant collés avec du pp.10. Considérations à prendre en compte pour la planification de l'empilement de PCB: (1), problème de gauchissement le plan d'empilement de PCB doit être symétrique, c'est - à - dire que l'épaisseur diélectrique et l'épaisseur de cuivre de chaque couche sont symétriques. Si l'on prend l'exemple d'un panneau à six couches, l'épaisseur diélectrique et l'épaisseur de cuivre sont identiques pour top - GNd et Bottom - Power, et l'épaisseur diélectrique et l'épaisseur de cuivre sont identiques pour GNd - L2 et L3 - power. De cette façon, aucun gauchissement ne se produit pendant le laminage. (2) la couche de signal doit être étroitement couplée au plan de référence à proximité (c. - à - D. que l'épaisseur diélectrique entre la couche de signal et la couche de cuivre à proximité doit être faible); Le cuivre d'alimentation et le cuivre de mise à la terre doivent être étroitement couplés. (3) dans des conditions de très grande vitesse, une couche de terre redondante peut être ajoutée pour bloquer la couche de signal, mais il est recommandé de ne pas bloquer plusieurs couches de puissance, ce qui peut causer des interférences de bruit inutiles. (