Progettazione PCB - Comprendere l'accuratezza del controllo dell'impedenza PCB

Se il sistema di linea di trasmissione della scheda multistrato deve raggiungere il 60±10%Ω, è facile, ma sarà un po 'difficile raggiungere il 75±5%Ω, o anche il 50±5%Ω. L'errore del 5% è anche per chi ha specifiche tecniche più elevate. Inoltre non è comune nell'applicazione, ma alcuni clienti hanno ancora un requisito di ±5% per la precisione del controllo dell'impedenza.

Lo strato TOP ha requisiti di impedenza a linea singola e lo strato di riferimento è il secondo strato. La larghezza della linea di impedenza monolinea W1 richiede 12.0MIL, e l'impedenza richiede 50±5%Ω (50±2.5Ω) La sua struttura è la seguente:

Come possono i clienti soddisfare tali severi requisiti di accuratezza del controllo dell'impedenza? Parliamo di come lo controlliamo.

Calcolo della simulazione dell'impedenza caratteristica del PCB

Per le schede con requisiti di controllo dell'impedenza, attualmente, una pratica comune nelle fabbriche di PCB è quella di progettare alcuni campioni di impedenza in posizioni appropriate sul lato della scheda di imposizione della produzione di PCB. Questi campioni di impedenza hanno la stessa struttura della linea di stratificazione e impedenza del PCB. Prima di progettare il campione di impedenza, verrà utilizzato un software di calcolo dell'impedenza per simulare l'impedenza in anticipo al fine di prevedere l'impedenza. È utilizzato da molti produttori di PCB e ha un funzionamento semplice e potenti capacità di calcolo funzionale.

Ma non importa quanto potente sia il sistema, la sua potenza di calcolo e gli strumenti di soluzione sul campo per calcolare l'impedenza si basano tutti sull'uso di materiali "ideali", e ci sarà sempre una certa deviazione tra i risultati dei calcoli di simulazione e i risultati effettivi dell'impedenza misurata. Pertanto, quando l'accuratezza del controllo dell'impedenza del cliente deve essere ±5%, è particolarmente importante utilizzare software con maggiore precisione di calcolo per eseguire previsioni di simulazione più accurate.

Controllo del processo di produzione di PCB

Utilizzare macchina parallela di esposizione alla luce per la produzione

Poiché la luce non parallela è una sorgente luminosa puntiforme, la luce emessa è luce diffusa. Pertanto, la luce passa attraverso il film ed entra nel film secco fotosensibile o nell'altro film liquido resistente. È esposto a vari angoli ed è esposto e sviluppato. Ci sarà una certa deviazione tra il modello e il modello sul negativo. La luce parallela è irradiata al film secco fotosensibile o all'altro film resistente liquido nella direzione verticale per l'esposizione. Pertanto, la larghezza del filo esposto sullo strato fotosensibile sarà molto vicina. La larghezza del filo sul film negativo, in questo modo, può ottenere una larghezza del filo più accurata, riducendo così l'impatto di questa deviazione sull'impedenza.

Il foglio sottile di rame è selezionato per il rame di base esterna

A causa del rapido sviluppo dei circuiti sottili, le lamine sottili di rame sono state ampiamente sviluppate e sono pienamente utilizzate. Lo spessore della lamina di rame è stato principalmente da 1OZ a 1/2OZ nei primi anni, e 1/3OZ e 1/4OZ sono stati sviluppati presto. Anche quelli più sottili come 1/7OZ foglio di rame. Perché lo spessore più sottile della lamina di rame favorisce la produzione e il controllo della larghezza del filo e dell'integrità del filo, contribuendo così a garantire l'accuratezza del controllo dell'impedenza. Poiché lo spessore esterno del rame dello strato del cliente è 1OZ, abbiamo scelto la lamina di rame 1/3OZ per lo strato esterno del bordo a quattro strati. Dopo la successiva galvanizzazione, può raggiungere lo spessore superficiale del rame del cliente di rame 1OZ. Requisiti di spessore, che non solo soddisfa le esigenze del cliente per lo spessore del rame sulla superficie, ma facilita anche il controllo dell'uniformità della larghezza del filo durante l'incisione.

Laminazione con pressa riscaldante alimentata con lamina di rame

Esistono due metodi di riscaldamento per il laminatore, riscaldamento elettrico e riscaldamento a vapore, e quello che utilizziamo è una pressa sottovuoto multistrato prodotta dall'azienda italiana CEDAL con tecnologia ADARA. Il sistema utilizza una bobina di lamina di rame per circondare il prepreg e la scheda interna dello strato. Il foglio di rame è alimentato nel laminatore per raggiungere l'effetto di riscaldamento e la distribuzione della temperatura. La distribuzione della temperatura dell'intero laminato può raggiungere 177±2°C. A causa del riscaldamento veloce, la distribuzione della temperatura è uniforme e la pressione Durante il processo di incollaggio, la fluidità della resina è relativamente uniforme, lo spessore e la planarità del bordo laminato possono raggiungere  ± 0,025mm e lo spessore dello strato dielettrico dell'intercalare è relativamente uniforme.

Utilizzare tutta la placca galvanica per la produzione

Al fine di ottenere uno spessore e una larghezza relativamente uniformi del filo per garantire che l'impedenza sia all'interno della gamma di tolleranza specificata, il PCB è direttamente prodotto mediante galvanizzazione a scheda completa dopo la foratura, in cui la densità di corrente è opportunamente ridotta. Poiché il PCB entra direttamente nella placcatura completa dopo holeization, in determinate condizioni della soluzione di placcatura, l'intera superficie del bordo riceve una densità di corrente uniforme, Quindi lo spessore del rame dell'intera superficie della scheda e del foro è relativamente uniforme Questo è utile per controllare l'uniformità dello spessore superficiale del rame e della larghezza del filo (perché lo spessore irregolare del rame porterà svantaggi all'uniformità di incisione), che è utile per controllare l'impedenza caratteristica del PCB e ridurre la sua volatilità.

Misurazione dell'impedenza PCB

La misura dell'impedenza PCB viene solitamente effettuata utilizzando un reflectometro a dominio temporale (TDR), e il TDR (reflectometro a dominio temporale) è diventato una tecnica consolidata per misurare l'impedenza caratteristica di un circuito stampato. La misura dell'impedenza è molto importante anche per l'impedenza caratteristica con una precisione di ±5%. È necessario garantire l'accuratezza della misurazione, altrimenti farà sì che la scheda con impedenza qualificata venga erroneamente rilevata come non qualificata.