PCB Tecnico - La fabbrica di circuiti stampati spiega il controllo dell'impedenza del circuito stampato per voi in dettaglio

La fabbrica di circuiti stampati spiega il controllo dell'impedenza del circuito stampato per voi in dettaglio

Fabbrica di circuiti stampati: 1. Cos'è l'impedenza caratteristica?

La resistenza dei segnali ad alta frequenza o delle onde elettromagnetiche durante la trasmissione delle linee di trasmissione del segnale delle apparecchiature elettroniche è l'impedenza caratteristica. Il suo simbolo è Zo, indicato come impedenza.

Controllo di impedenza 2. Definizione di controllo dell'impedenza

Significa che il cliente ha requisiti per il controllo dell'impedenza caratteristica della scheda, e dopo aver calcolato secondo la formula di calcolo dell'impedenza, devono essere adottate misure per controllare l'impedenza sulla scheda PCB in modo che si trovi entro un certo intervallo (tolleranza).

Campo di prova di impedenza: 50-150Ω; linea unica: 50Ω/75Ω; linea accoppiata: 90Ω/100Ω/125Ω.

La tolleranza di controllo dell'impedenza corrente è entro il 10% o addirittura il 5%, il che è abbastanza difficile.

In terzo luogo, la definizione di linea di trasmissione del segnale

Quando il segnale viene trasmesso nel cavo PCB, se la lunghezza del cavo non è inferiore a 1/7 della lunghezza d'onda del segnale, il cavo in questo momento diventa una linea di trasmissione del segnale. Per le linee di trasmissione del segnale, se l'impedenza caratteristica della linea è controllata in modo improprio, il segnale sarà riflesso (o parzialmente riflesso) indietro, rendendo il segnale incapace di essere trasmesso o interferito. Pertanto, al fine di mantenere l'integrità, l'affidabilità, l'accuratezza, l'interferenza e il rumore del segnale di trasmissione, è necessario un controllo di alta precisione dell'impedenza caratteristica.

Quattro, tipo di impedenza

Ci sono quattro tipi di impedenza e l'ordine di difficoltà è da difficile a facile da controllare: doppio filo interno> doppio filo esterno> saldatura esterna della copertura resistente all'impedenza del singolo filo> impedenza interna del singolo filo. Quando si calcola la linea di trasmissione interna di impedenza a due fili che è la più difficile da elaborare, ci sono solitamente due modi:

1. Microstrip linea: È ampiamente usato nella pratica. Il suo strato esterno è una superficie della linea di segnale che controlla l'impedenza ed è separato dalla superficie di riferimento adiacente con un materiale isolante.

2. striscia linea: si riferisce al filo sottile incorporato tra due strati di terra AC. Rispetto alla linea microtrip, l'accoppiamento elettronico tra ogni strato del circuito e lo strato di terra è più vicino e la conversazione incrociata tra le correnti sarà più bassa.

Cinque, i principali fattori che influenzano l'impedenza caratteristica

I fattori principali includono costante dielettrica, spessore dielettrico, larghezza del filo, spessore del filo, spessore della maschera di saldatura, ecc Gli studi hanno dimostrato che l'impedenza caratteristica è influenzata anche dallo spessore dell'inchiostro resistente della saldatura. Pertanto, è necessario selezionare il materiale del substrato della scheda PCB, la piastra rivestita di rame (lo spessore della lamina di rame), il materiale dello strato dielettrico prepreg (costante dielettrica) e l'inchiostro prima di progettare.

1. Costante dielettrica

La costante dielettrica è determinata dalla misurazione del materiale ad una certa frequenza (ad esempio 1MHz); Lo stesso materiale prodotto da diversi produttori ha costanti dielettriche diverse a causa del diverso contenuto di resina.

2. Spessore del supporto

L'impedenza caratteristica è proporzionale al logaritmo naturale dello spessore dielettrico e il valore di impedenza caratteristica aumenta con l'aumento dello spessore dielettrico. Anche sotto lo stesso spessore dielettrico e materiale, il design della struttura della linea microstrip ha un'impedenza caratteristica più elevata rispetto alla progettazione della linea di striscia Il valore è generalmente superiore a 20-40Ω. Pertanto, per la trasmissione del segnale digitale ad alta frequenza e ad alta velocità, la progettazione della struttura della linea microstrip è principalmente adottata.

3. Spessore del filo

Lo spessore del filo è uguale allo spessore del rame base più lo spessore dello strato di placcatura. Maggiore è lo spessore del filo, minore è la sua impedenza caratteristica, ma l'effetto è relativamente piccolo. Lo spessore del filo è influenzato principalmente dai seguenti fattori:

(1) Lo spessore del foglio di rame di base.

(2) La spazzolatura meccanica e micro-incisione nel pretrattamento renderanno lo spessore del rame più sottile.

(3) La galvanizzazione ispessirà il rame.

4. Larghezza linea

Dopo che la progettazione del PCB è completata, i tre parametri della costante dielettrica, della larghezza dielettrica e dello spessore del filo sono fondamentalmente relativamente fissi; e la larghezza del cavo è completamente elaborata nel processo di produzione del PCB. Cambiare e controllare la larghezza della linea è il modo e il metodo più fondamentali per controllare il valore di impedenza caratteristica del PCB e la gamma di variazione.

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