PCB Tecnico - Metodo di calcolo dell'impedenza PCB

In the high speed PCB design process, PCBprogettazione di pile e PCBimpedance calculation are the first steps. Impedenza PCB calculation method is very mature, so the difference between different PCBil calcolo del software è molto piccolo. This ipcber uses si9000 as an example.

PCBIl calcolo dell'impedenza è relativamente complicato, but we can sum up some experience values to help improve the calculation efficiency. Per il FR4 comunemente usato, 50ohm PCBlinea microstrip, the line width is generally equal to 2 times of the medium thickness; the line width of the 50 ohm stripline is equal to half of the total thickness of the medium between the two planes, che può aiutarci a bloccare rapidamente la gamma di PCBlinewidth. Si noti che il calcolo PCBlinewidth is generally smaller than this value.

Oltre a migliorare l'efficienza computazionale, dobbiamo anche migliorare il calcolo PCB. Incontri spesso l'incoerenza tra l'impedenza PCBcalcolata da te e la fabbrica PCB? Alcuni diranno che questo non ha nulla a che fare con esso. Lascia che la fabbrica PCBlo regoli direttamente. Ma ci sarà PCBFactory non può regolare, permettendoti di rilassare il controllo dell'impedenza PCB? Fare un buon lavoro nel prodotto o tutto sotto il proprio controllo è meglio.

I seguenti punti sono presentati come riferimento quando si progetta impilati PCBcalcolo dell'impedenza:

1. La larghezza della linea PCBè preferibile essere larga piuttosto che sottile. Cosa significa? Perché sappiamo che c'è un limite di finezza nel processo di produzione di PCBe non c'è limite alla larghezza. Se la larghezza della linea del PCBè ristretta per regolare l'impedenza del PCB, sarà difficile aumentare il costo o rilassare il controllo dell'impedenza del PCB. Pertanto, la larghezza relativa nel calcolo significa che l'impedenza target è leggermente inferiore. Ad esempio, l'impedenza della singola linea è di 50ohm. Possiamo calcolarlo a 49ohm, e cercare di non calcolarlo a 51ohm.

2. There is a general trend. Nel nostro design, there may be multiple PCBcontrollo dell'impedenza targets, so the whole PCBL'impedenza deve essere maggiore o minore di 100 ohm e 90 ohm.

3. La velocità residua del rame e la portata della colla sono considerati. Quando uno o entrambi i lati del prepreg è inciso con circuito PCB, la colla riempirà lo spazio inciso durante il processo di pressatura, in modo che il tempo di spessore dell'adesivo tra i due strati venga ridotto. Più piccolo è il tasso di rame residuo, più riempito, meno rimane. Pertanto, se lo spessore del prepreg a due strati di cui hai bisogno è 5MIL, scegli un prepreg leggermente più spesso in base al tasso di rame residuo.

4. Specify glass cloth and glue content. Ingegneri che hanno visto PCBdatasheets all know that il coefficiente dielettrico di different glass cloth, Il wafer semi stagionato o il bordo del centro con il contenuto differente della colla è diverso. Even if it is almost the same height, può essere la differenza di 3.5 and 4. Questa differenza può causare il cambiamento di impedenza di linea singola circa 3 ohm. In addition, L'effetto fibra di vetro è strettamente correlato alla dimensione della finestra del panno di vetro. If you have a design of 10Gbps or higher speed, e la vostra laminazione non ha alcun materialee specificato, and the board factory uses a single sheet of 1080 PCBmaterial, there may be signal integrity problems.

Naturalmente, il calcolo della velocità residua del rame e del flusso della colla è impreciso, il coefficiente dielettrico del PCBdi nuovi materiali a volte è incoerente con il valore nominale e alcune fabbriche di tessuti di vetro PCBnon preparano materiali, ecc., che causeranno la progettazione della laminazione non può essere realizzata o il tempo di consegna è ritardato. come? All'inizio della progettazione, lasciate che la fabbrica di lastre progetti una pila secondo i nostri requisiti e la loro esperienza, in modo che la laminazione ideale e realizzabile possa essere ottenuta con più di pochi giri.

Last time, abbiamo parlato di qualche "arte del trade-off" tra PCBimpedance calculation and process planning, principalmente per raggiungere lo scopo di PCBimpedance control, ma anche per garantire la convenienza dell'elaborazione del processo, as well as minimize the cost of PCBtrasformazione. Next, parleremo dello specifico processo di calcolo PCBimpedance with si9000.

Come calcolare l'impedenza PCB

For PCBimpedance calculation, stack setting is a prerequisite. Prima di tutto, the specific stack information of a single board must be set first. Il seguente è il PCBstacking information of a common eight layer PCB. Prendete questo come esempio per vedere alcune precauzioni per PCBimpedance calculation.

calculate PCBimpedance

Per la linea di segnale, l'implementazione sulla scheda può essere divisa in linea microstrip e stripline. La differenza tra i due rende la struttura del calcolo dell'impedenza incoerente. Di seguito vengono discussi i due casi comuni di calcolo dell'impedenza PCB.

a. PCBmicrostrip line

La caratteristica della linea microstrip PCBè che c'è solo uno strato di riferimento coperto con olio verde. Di seguito sono riportati i parametri specifici della linea singola (50 Ω) e della linea differenziale (100 Ω).

Impedenza PCB design considerations:

1. H1 è lo spessore medio dallo strato superficiale allo strato di riferimento, excluding the copper thickness of the reference layer;

2. C1, C2 e C3 sono lo spessore dell'olio verde. Generalmente, lo spessore dell'olio verde è di circa 0.5mil ~ 1mil, quindi è bene mantenere il valore predefinito. Lo spessore ha un leggero impatto sull'impedenza. Questo è anche il motivo per cui la serigrafia non dovrebbe essere posizionata sulla linea di impedenza per quanto possibile durante l'elaborazione del testo.

3. The thickness of T1 is generally the thickness of surface copper plus plating, e 1.8mil is the result of 0.5oz + plating.

4. Generalmente, W1 è la larghezza della linea sul bordo. Poiché la linea elaborata è trapezoidale, quindi W2

b. Striscia

Una stripline è un filo che si trova tra due piani di riferimento. Di seguito sono riportati i parametri specifici della linea singola (50 Ω) e della linea differenziale (100 Ω).

matters needing attention:

1. H1 è lo spessore del nucleo tra il conduttore e lo strato di riferimento, H2 è lo spessore di PP tra il conduttore e lo strato di riferimento (considerando il flusso di PP); come mostrato nella Figura 1, se la linea di impedenza è nello strato art03, H1 è lo spessore dielettrico tra gnd02 e art03 e H2 è lo spessore dielettrico tra gnd04 e art03 più lo spessore del rame.

2. When the dielectric between ER1 and ER2 is different, la corrispondente costante dielettrica può essere riempita.

3. lo spessore di T1 è generalmente lo spessore dello strato interno di rame; quando l'impiallacciatura è scheda HDI, è necessario prestare attenzione a se lo strato interno è galvanizzato.

The above is the common calculation of PCBlinea di impedenza. However, a causa della tavola più spessa e meno strati, the specific parameters of the PCBimpedance line can not be calculated by using the above method. At this time, l'impedenza complanare di PCBdeve essere considerato, as shown in the following figure:

matters needing attention:

1. H1 è lo spessore del mezzo tra il conduttore e lo strato di riferimento vicino.

2. G1 and G2 are the width of adjoint ground. Generalmente, the larger the better.

3. D1 è la distanza dal terreno adiacente.

Domanda: dopo aver compreso la base PCBimpedance calculation, quali fattori sono correlati alla PCBimpedance of signal lines on a single board, and what is their relationship (proportional or inverse)?