PCB Tecnico - Progettazione dettagliata dell'impedenza PCB

1 Introduzione

Con lo sviluppo della scienza e della tecnologia, in particolare l'avanzamento nei materiali dei circuiti integrati, la velocità di calcolo è stata significativamente migliorata e i circuiti integrati sono guidati ad alta densità, piccole dimensioni e singole parti. Tutti questi hanno portato alla risposta ad alta frequenza dei circuiti stampati odierni e futuri. L'uso di circuiti digitali ad alta velocità significa che l'impedenza della linea deve essere controllata, bassa distorsione, bassa interferenza e bassa crosstalk, e l'eliminazione delle interferenze elettromagnetiche EMI. La progettazione di impedenza sta diventando sempre più importante nella progettazione PCB. Come parte anteriore del front-end di produzione PCB, è responsabile del calcolo di simulazione dell'impedenza e della progettazione della barra di impedenza. I clienti sono diventati sempre più esigenti sul controllo dell'impedenza e il numero di controlli dell'impedenza è aumentato. Come progettare in modo rapido e preciso l'impedenza è un problema che il personale pre-sistema è molto preoccupato.

2. Principali tipi di impedenza e fattori di influenza

Definizione di impedenza (Zo): La resistenza totale alla corrente alternata che scorre attraverso di essa ad una frequenza nota è chiamata impedenza (Zo). Per i circuiti stampati, si riferisce all'impedenza totale di un determinato strato di circuito (strato di segnale) al suo piano di riferimento più vicino sotto segnali ad alta frequenza.

2.1 Tipo di impedenza:

(1) Impedenza caratteristica. Nei prodotti informativi elettronici come computer e comunicazioni wireless, l'energia trasmessa nel circuito PCB è un segnale ad onda quadrata (chiamato impulso) composto da tensione e tempo. La resistenza incontrata è chiamata impedenza caratteristica.

(2) Impedenza differenzialeâ€' Due forme d'onda del segnale identiche con polarità opposte sono immesse all'estremità dell'azionamento, che sono rispettivamente trasmesse da due linee differenziali, e i due segnali differenziali sono sottratti all'estremità ricevente. L'impedenza differenziale è l'impedenza Zdiff tra i due fili.

Il valore di impedenza di una linea al suolo delle due linee è lo stesso del valore di impedenza delle due linee.

(4) Impedenza uniforme Due stesse forme d'onda del segnale con la stessa polarità sono entrate all'estremità dell'azionamento e l'impedenza Zcom quando i due fili sono collegati insieme.

(5) Impedenza di modo comune L'impedenza Zoe di uno dei due fili al suolo, il valore di impedenza dei due fili è lo stesso, di solito più grande dell'impedenza di modo dispare.

Tra loro, caratteristiche e differenziali sono impedenze comuni, e modalità comune e modalità dispari sono rare.

2.2 Fattori che influenzano l'impedenza:

W----linea larghezza/linea-a-linea la larghezza della linea aumenta e l'impedenza diminuisce e la distanza aumenta l'impedenza aumenta;

H---- Spessore dell'isolamento Lo spessore aumenta e l'impedenza aumenta;

T-----spessore rame aumenta e l'impedenza diminuisce;

H1---olio verde spesso aumenta lo spessore e l'impedenza diminuisce;

Aumenta il valore DK dello strato di riferimento costante dielettrico, diminuisce l'impedenza;

Undercut ---- W1-W Undercut aumenta, l'impedenza diventa più grande.

3, automazione di calcolo dell'impedenza

Si8000 è un nuovo software di calcolo degli effetti di campo basato sull'interfaccia utente facile da usare del primo sistema di progettazione dell'impedenza polare che conosciamo. Questo software contiene vari moduli di impedenza. Il personale può calcolare i risultati dell'impedenza selezionando moduli specifici, inserendo larghezza della linea, spaziatura della linea, spessore dello strato intermedio, spessore del rame, valore Er e altri dati correlati. Un numero di controllo dell'impedenza PCB può essere fino a 4 o 5 gruppi e fino a decine di gruppi. Ogni gruppo ha larghezza della linea di controllo diversa, spessore dello strato intermedio, spessore del rame, ecc. Se si verificano i dati uno per uno, quindi inserire manualmente i calcoli dei parametri pertinenti, molto dispendioso e soggetto a errori.

4, genera automaticamente la barra di impedenza

Se il cliente non progetta la barra di impedenza da solo, dobbiamo progettare la barra di impedenza da soli e metterla sul bordo della scheda o sul bordo rotto (generalmente, la barra di impedenza è posizionata sul bordo rotto e richiede il consenso del cliente). Il produttore di circuiti stampati progetta una barra di impedenza sul lato del circuito che soddisfa tutte le caratteristiche e i parametri del controllo di impedenza del cliente. Testando il valore di impedenza della barra di impedenza, riflette che il circuito stampato soddisfa i requisiti di controllo dell'impedenza del cliente. Per testare correttamente il valore di impedenza nella scheda, la chiave sta nella progettazione della barra di impedenza.

Il metodo generale di progettazione della barra di impedenza della fabbrica PCB è: gli ingegneri MI compilano il modulo di attacco dell'impedenza in base al risultato calcolato dell'impedenza, come il valore di impedenza, lo strato di riferimento, la larghezza della linea di controllo, il foro di prova, l'attributo dello strato di riferimento (film positivo e negativo), ecc.

Poi, l'ingegnere CAM crea manualmente la barra di impedenza secondo la tabella di impedenza fornita dall'MI, o inserisce i dati relativi all'impedenza attraverso Script, ed esegue la barra di impedenza con il programma. In circostanze normali, progettiamo una barra di impedenza per un valore di impedenza e di solito ci vogliono circa 10 minuti per fare una barra di impedenza. Il riempimento manuale ripetuto dei dati richiede molto tempo ed è soggetto a errori.

InCoupon adotta un'architettura di sviluppo integrata, in grado di rilevare la posizione ideale di perforazione tra gli strati a livello del prodotto semifinito, in modo che le operazioni di perforazione degli strati di piastra esistenti possano essere completamente coerenti con gli strati del circuito Coupon e un CAM completo è integrato. Il circuito di coupon, la struttura di sviluppo e la tabella del prodotto semifinito per la misurazione dell'impedenza sono prodotti con tecnologia ingegneristica e la capacità di interconnessione ottimale può essere trovata per il livello di coupon e il calcolo complesso e manuale può essere sostituito dalla procedura guidata di funzionamento intelligente, che può essere automaticamente in pochi secondi. Calcolare il circuito di misura affidabile Coupon, rendendo la progettazione del Coupon un compito semplice e standard.

5. Sintesi

La concorrenza dei PCB sta diventando sempre più feroce, il tempo di consegna del campione sta diventando sempre più breve e la progettazione dell'impedenza rappresenta una grande parte del lavoro di pre-produzione. Come accorciare i tempi di produzione dell'impedenza e rendere la corrispondenza dell'impedenza che soddisfa le esigenze del cliente è un must Una domanda da considerare. L'aspetto di InPlan e InCoupon ha fornito un ottimo aiuto alla progettazione dell'impedenza. Naturalmente, le regole di calcolo dell'impedenza, il metodo di layout e le dimensioni di ogni produttore di schede PCB saranno diverse. Il sistema InPlan ha bisogno di personale speciale per sviluppare e mantenere, al fine di realizzare realmente le sue funzioni. Ma credo che l'automazione della progettazione dell'impedenza diventerà sempre più popolare nella produzione frontale.