PCB Tecnico - Metodo per ridurre il fattore di impedenza del circuito stampato

Metodo per ridurre il fattore di impedenza del circuito stampato

Come ridurre il fattore di impedenza del circuito stampato

Le prestazioni del circuito fornite dal circuito stampato devono essere in grado di prevenire i riflessi durante la trasmissione del segnale, mantenere il segnale intatto, ridurre la perdita di trasmissione e svolgere il ruolo di impedenza corrispondente, in modo che possa essere ottenuto un segnale di trasmissione completo, affidabile, accurato, privo di interferenze e senza rumore. L'impedenza caratteristica ha una relazione molto stretta con il materiale del substrato (lamiera rivestita di rame), quindi la scelta del materiale del substrato è molto importante nella progettazione del circuito stampato.

I principali fattori che influenzano l'impedenza caratteristica sono:

1, la costante dielettrica del materiale del circuito stampato PCB e la sua influenza sul diagramma del circuito stampato di impedenza

Generalmente, il valore medio può essere utilizzato per soddisfare i requisiti. La velocità di trasmissione del segnale nel materiale dielettrico diminuirà man mano che aumenta la costante dielettrica. Pertanto, per ottenere un'alta velocità di trasmissione del segnale, la costante dielettrica del materiale deve essere ridotta. Allo stesso tempo, per ottenere un'elevata velocità di trasmissione deve essere utilizzato un elevato valore di resistenza caratteristica e un materiale dielettrico costante basso deve essere utilizzato per un elevato valore di resistenza caratteristica.

2, l'influenza della larghezza e dello spessore del filo

I cambiamenti nella larghezza dei fili consentiti nella produzione di circuiti stampati possono causare grandi cambiamenti nei valori di impedenza. La larghezza del filo è determinata dal progettista in base a una varietà di requisiti di progettazione. Deve non solo soddisfare i requisiti della capacità di carico del filo e dell'aumento della temperatura, ma anche ottenere il valore di impedenza desiderato.

Ciò richiede che il produttore del circuito stampato assicuri che la larghezza della linea soddisfi i requisiti di progettazione durante la produzione e la modifichi entro l'intervallo di tolleranza per soddisfare i requisiti di impedenza. Lo spessore del filo è determinato anche in base alla capacità di carico di corrente richiesta del conduttore e all'aumento di temperatura ammissibile. Per soddisfare i requisiti di utilizzo in produzione, lo spessore del rivestimento è generalmente di 25μm in media. Lo spessore del filo è uguale allo spessore del foglio di rame più lo spessore della placcatura. Va notato che la superficie del filo deve essere pulita prima della galvanizzazione e non ci dovrebbe essere residuo e olio di riparazione nero, che causerà il rame a non essere placcato durante la galvanizzazione, il che cambierà lo spessore del filo locale e influenzerà il valore di impedenza caratteristico. Inoltre, nel processo di spazzolatura, è necessario fare attenzione a non cambiare lo spessore del filo e causare il cambiamento del valore di impedenza.

3, l'influenza di spessore medio

L'impedenza caratteristica del circuito stampato è proporzionale al logaritmo naturale dello spessore dielettrico, quindi si può vedere che più spesso lo spessore dielettrico, maggiore è l'impedenza, quindi lo spessore dielettrico è un altro fattore importante che influenza la resistenza caratteristica. Poiché la larghezza del filo e la costante dielettrica del materiale del circuito stampato PCB sono state determinate prima della produzione, i requisiti del processo di spessore del filo possono anche essere utilizzati come valore fisso, quindi controllare lo spessore del laminato (spessore dielettrico) è il metodo principale per controllare l'impedenza caratteristica nella produzione. Nel processo di produzione effettivo, il cambiamento ammissibile nello spessore del laminato di ogni strato del circuito stampato causerà un grande cambiamento nel valore di impedenza. Nella produzione effettiva, diversi tipi di prepreg sono selezionati come mezzo isolante e lo spessore del mezzo isolante è determinato in base al numero di prepreg.

Sotto lo stesso spessore dielettrico e materiale, ha un valore di impedenza caratteristica più elevato, che è generalmente 20-40Ψ più grande. Pertanto, la progettazione della struttura di linea microstrip è principalmente utilizzata per la trasmissione del segnale digitale ad alta frequenza e ad alta velocità. Allo stesso tempo, il valore di impedenza caratteristica aumenterà man mano che lo spessore del mezzo aumenta. Pertanto, per i circuiti ad alta frequenza con valori di impedenza caratteristica rigorosamente controllati, devono essere imposti requisiti rigorosi sull'errore dello spessore dielettrico del laminato rivestito di rame. In generale, il cambiamento di spessore dielettrico non supera il 10%. Per le schede multistrato, lo spessore del supporto è ancora un fattore di elaborazione, particolarmente strettamente correlato al processo di laminazione multistrato, quindi dovrebbe anche essere rigorosamente controllato.

in conclusione

Nella produzione effettiva del circuito stampato, lievi cambiamenti nella larghezza, nello spessore, nella costante dielettrica del materiale isolante e nello spessore del mezzo isolante causeranno il cambiamento dell'impedenza caratteristica. Inoltre, il valore di impedenza caratteristica è correlato anche ad altri fattori di produzione. Pertanto, al fine di ottenere il controllo dell'impedenza caratteristica, il produttore deve comprendere i fattori che influenzano il cambiamento del valore di impedenza caratteristica, padroneggiare le condizioni effettive di produzione e regolare i vari parametri di processo in base ai requisiti del progettista per effettuare il cambiamento entro l'intervallo di tolleranza ammissibile. Per ottenere il valore di impedenza desiderato.