IC基板 - 多層PCBのインピーダンス設計

の意味は何ですか インピーダンス to PCB 回路基板, そしてなぜ PCB 必要 インピーダンス? 本稿は、まず何を紹介する インピーダンス and インピーダンス 種類, では、なぜ プリント回路基板 必要 インピーダンス, そして最後に インピーダンス to PCB回路基板. エディタに従ってください.

01
What is インピーダンス

抵抗のある回路で, inductance, と容量, 交流の障害を呼ぶ インピーダンス. インピーダンスはしばしばZで表される, 複素数. 本当の部分は抵抗と呼ばれる, そして、虚構の部分はリアクタンス. 回路の交流に対する静電容量の妨害効果を容量リアクタンス, そして、インダクタの交流に対するインダクタンスの影響を誘導リアクタンス, 回路の交流に対する静電容量およびインダクタンスの妨害効果は、リアクタンス. の単位 インピーダンス はオームです.

02
Impedance type

(1) Characteristic インピーダンス
コンピュータや無線通信などの電子情報製品において, そのエネルギーは PCB circuit is a square wave signal (called pulse) composed of voltage and time. それが遭遇する抵抗は、それが特徴と呼ばれることです インピーダンス.

(2) Differential インピーダンス
反対側の極性を有する2つの同一の信号波形が駆動端に入力される, 2つの差動線でそれぞれ送信される, そして、2つの差動信号は、受信端で減算される. 微分 インピーダンス は インピーダンス つの線の間のzdiff.

(3) Odd mode インピーダンス
The インピーダンス 2行の1行分の値は インピーダンス 2行の値.

(4) Even mode インピーダンス
同じ極性の2つの同一の信号波形が駆動端に入力される, と インピーダンス つのワイヤーが一緒に接続されるZCOM.

(5) Common mode インピーダンス
The インピーダンス つの線のうちの1つのZoneは地面にあります インピーダンス 2行の値, 通常、奇数モードより大きい インピーダンス.


03
Why do PCB 回路基板 need インピーダンス

The インピーダンス of PCB 回路基板は抵抗とリアクタンスのパラメータを指す, 交流を妨げる. の生産で PCB 回路基板, インピーダンス 処理が不可欠. The reasons are as follows:

1. The PCB circuit (bottom of the board) should consider plugging and installing electronic components. アフタープラグ, 導電性と信号伝送性能を考慮すべきである. したがって, より低い インピーダンス, より良い, また、抵抗率は、平方センチメートル当たり. -六以下.

2. 製造過程中, PCB 回路基板は、銅の沈没のようなプロセスステップを通過しなければならない, tin electroplating (or chemical plating, or thermal spray tin), コネクタはんだ付け, etc., そして、これらのリンクで使用される材料は、抵抗率が低いことを保証しなければならない, 全体を確実にするために インピーダンス 回路基板の製品品質要件を満たすために低く、通常動作することができます.

3. ピン止め PCB 回路基板は回路基板全体の生産において最も問題がある, そしてそれは影響を与える重要なリンクです インピーダンス. The biggest defect of the electroless tin coating is easy discoloration (easy to be oxidized or deliquescent) and poor solderability, これは回路基板のはんだ付けを困難にする, 高い インピーダンス, 電気伝導率が悪い, または全体のボードパフォーマンスの不安定性.

4. 年代の導体には様々な信号伝送がある PCB 回路基板. 伝送速度を上げるために周波数を上げる必要があるとき, 回路自体がエッチングのような要因によって異なるならば, スタック厚, 線幅, etc., the インピーダンス 値が変わる., その信号が歪んで回路基板の性能が劣化するように, だから、それを制御する必要があります インピーダンス ある範囲内の値.

04
The meaning of インピーダンス to PCB回路基板

For the electronics industry, 業界調査によると, the most fatal weakness of the electroless tin coating is its easy discoloration (easy to be oxidized or deliquescent), はんだ付け特性が悪いはんだ付けにつながる, 高い インピーダンス 全体的なボード性能において劣った電気伝導率または不安定性をもたらす., 簡単な長いティンホイスカの短絡回路の原因 PCB 回路も燃え尽きたり、火をキャッチ.

化学すずめっきに関する最初の国内研究は1990年代初期のクンミン科学技術大学であると報告されている, followed by Guangzhou Tongqian Chemical (enterprise) in the late 1990s. 今まで, 業界は、これらの2つの機関が最高であると認めました. その中で, 我々の接触スクリーニング調査によると, 多くの企業の実験観察と長期耐久性試験, Tongqian化学のTiN層が低い抵抗率を有する純粋なTiN層であることを確認した, また、導電性とろう付けの品質を高レベルに保証することができます. 彼らが1年の間、コーティングがその色を保つことができることを外側に保証するのを恐れることはありません, 猛烈な, 皮むき, 任意の密封性と耐摩耗性の保護なしで永久錫ホイスカ.

後, 全体の社会生産産業がある程度まで発展したとき, 多くの後続の参加者はしばしば互いに複製した. 事実上, a considerable number of companies themselves did not have the R&D or initiative capabilities themselves. したがって, many products and their users’ electronic products (circuit boards) The bottom of the board or the overall electronic product) performance is poor, そして、パフォーマンスが悪い主な理由は インピーダンス 問題, 無条件の無電解錫技術が使用中であるので, それは実際には上に錫めっき PCB回路基板 It is not really pure tin (or pure metal element), but tin compound (that is, 金属元素ではない, しかし、金属化合物, 酸化物またはハロゲン化物, or more directly a non-metal substance) or tin A mixture of compound and tin metal element, しかし、肉眼で見つけるのは難しいです...

主な回路は PCB 回路基板は銅箔, 銅箔のはんだ接合部に錫めっき層がある, and the electronic components are soldered on the tin-plated layer through solder paste (or solder wire). 事実上, はんだペーストは融解している. The state soldered between the electronic component and the tin plating layer is metal tin (that is, the metal element with good conductivity), そのため、電子部品が銅箔に接続されていることを簡単に指摘できる PCB 錫めっき層, それで、錫めっき層は純度と インピーダンス 楽器のキーですしかし、電子部品が入る前に, 我々は直接検出するために楽器を使用する インピーダンス, 事実上, the two ends of the instrument probe (or called the test lead) first touch the copper foil on the bottom of the PCB board. 次に、表面上の錫めっきを、銅の箔に接続する PCB 電流を伝える. したがって, 錫めっきが鍵である, に影響するキー インピーダンス そして、全体のパフォーマンスに影響を及ぼすキー PCB, そして、それは無視されやすいキーでもあります.

みんな知ってる, 金属の単純な物質に加えて, its compounds are poor electrical conductors or even non-conductive (also, this is also the key to the distribution capacity or spreading capacity in the circuit), したがって、錫化合物又は混合物の場合、錫めっきにおいて導電性ではなく、この種の導電性がある, 将来の酸化または湿潤による電解反応の後の既存の抵抗率または抵抗率 インピーダンス are quite high (enough to affect the level or signal transmission in the digital circuit) and The characteristic インピーダンス も一貫していない. それで、それは回路基板と全体のマシンのパフォーマンスに影響を及ぼします.

したがって, 現在の社会生産現象に関する限り, コーティング材とその性能 PCB ボードは、特性に影響を与える最も重要で最も直接的な理由です インピーダンス of PCB全体. 変動性, だから、その影響は インピーダンス より目に見えない変数. その隠蔽の主な理由は, it cannot be seen by the naked eye (including its changes), 二番目に, それは絶えずその隠蔽のために測定することができません. 時間と環境湿度による変動の変化, だから無視することは常に簡単です.