PCB技術 - プリント回路基板のインピーダンス制御

インピーダンス制御なしで, かなりの信号反射と信号歪みが発生します, 設計失敗へ導く. 共通信号, PCIバスのような, PCI - Eバス, USB, イーサネット, DDRメモリ, LVDS信号, etc., インピーダンス制御. インピーダンス制御は最終的に実現する必要がある PCB設計, そして、PCBボードプロセスに関してより高い要求が課せられる. PCB工場とのコミュニケーションの後, EDAソフトウェアの使用と組み合わせる, トレースのインピーダンスは、信号完全性要件に従って制御される.

対応するインピーダンス値を得るために異なる配線方法を計算することができる。

マイクロストリップライン

それは中央に誘電体でリボン線と接地面から成ります。誘電体の誘電率，線幅，接地面からの距離を制御できれば，その特性インピーダンスも制御可能であり，その精度は±±5 %以内になる。

ストリップライン

ストリップラインは、2つの導電面の間の誘電体の真ん中に置かれる銅テープです。ラインの厚さと幅、媒体の誘電率、および2つのグランドプレーン間の距離がすべて制御可能である場合、ラインの特性インピーダンスも制御可能であり、精度は10 %以内である。

積層構造

3. PCBパラメータ

異なるPCB工場は、PCBパラメタのわずかな違いを持ちます。回路基板工場技術サポートとの通信により，工場のパラメータデータを得ることができる。

表面層銅箔：使用可能な表面層銅箔材料の厚さの3種類があります：12 um、18 umと35 um。処理後の最終厚みは約44μm，50μm，67μmである。

コアボード：我々の一般的に使用されるボードは、S 1141 A、標準FR - 4、2つの銅パン、および利用可能な仕様は、PCBメーカーに連絡することによって決定することができます。

多層基板の構造

PCBのインピーダンスを制御するためには、まずPCBの構造を理解しなければならない。通常、多層基板と呼ばれるものは、コアボードとプリプレグを積層することによって形成される。コアボードは、剛性と特定の種類の厚い、2つのパン銅板は、印刷ボードを構成する基本的な材料です。プリプレグはいわゆる湿潤層を構成し、コアボードを接合する役割を果たしている。また、ある程度の初期厚さを有しているが、プレス加工中にその厚さが変化する。白寧COMはQinjiグループの子会社であり、主要な国内電子工業サービスプラットフォームです。これは、オンラインコンポーネント、センサー調達、PCBのカスタマイズ、BOMの配布、材料の選択と他の電子産業のサプライチェーンの完全なソリューションは、電子産業を満たすためにワンストップは、業界の中小企業の全体的なニーズを満たすために。

通常、多層基板の2つの最も外側の誘電体層は両方の濡れ層であり、別個の銅箔層は2層の外側の外側銅箔として使用される。外側の銅箔と内側の銅箔のオリジナルの厚さ仕様は、通常、0.5 oz、1 oz、2 z（1 ozは約35μmまたは1.4ミル）であるが、一連の表面処理の後、外側銅箔の最終的な厚さは平均約1 ozで増加する。内側銅箔は、コア基板の両側にクラッドされた銅であり、その厚みは元の厚さから非常に小さいが、エッチングにより、通常数μm減少する。

多層基板の最外層は、いわゆる「グリーンオイル」と呼ばれるソルダーマスクである。もちろん、それは黄色または他の色でありえます。はんだマスクの厚さは、一般的には正確には容易ではない。銅箔のない領域は銅箔の面積より若干厚くなっている。しかし、銅箔の厚さが不足しているため、銅箔はより顕著に見える。私たちはあなたの指がプリントボードの表面に触れるときにそれを感じることができる使用するとき。

ある種の厚さのプリント板を作る場合、様々な材料のパラメータを合理的に選択する必要がある。一方、プリプレグの最終成形厚さは初期の厚さよりも小さくなる。以下は典型的な6層です

半硬化膜

仕様（原太）は7628（0.185 mm）、2116（0.105 mm）、1080（0.075 mm）、3313（0.095 mm）である。プレス後の実際の厚さは通常10〜15μmである。最大3つのprepregs同じ濡れ層に使用することができますし、3プリプレグの厚さは同じことができない。少なくとも1つのprepregを使用することができますが、いくつかのメーカーは、少なくとも2つを必要とします。プリプレグの厚さが十分でない場合には、コアボードの両側の銅箔をエッチングして除去し、次いで、プリプレグを両側の接着に使用することができ、より厚い濡れ層を達成することができる。

半田マスク：銅箔上のハンダマスクの厚さはC 2−TYPE−0.8−8μmであり、銅箔C 1のない表面上の半田マスクの厚さは、表面銅の厚さに応じて変化する。表面銅の厚さが45μmのとき、表面銅の厚さが70μmのときC 1は、13〜15μmである。

ワイヤの断面：ワイヤーの断面は長方形であると考えますが、実際には台形です。一番上の層を例にとって、銅箔の厚さが1 ozであるとき、台形の上部ベースは下のベースより1 mil短い。例えば、線幅は5 mil、上部の底は約4ミルであり、下底は5ミルである。上部と下部のベースの違いは銅の厚さに関係する。異なる条件の下で台形の上下のベースの関係を示します。

誘電率：プリプレグの誘電率は厚さに関係する

基板の誘電率は使用される樹脂材料に関係する。fr 4基板の誘電率は4 . 2〜4 . 7で，周波数が増加すると減少する。

誘電損失因子：交流電場の作用下で、誘電体材料によって生成された熱によって消費されるエネルギーは、誘電損失係数tanδによって通常表される誘電損失と呼ばれる。S 1141 aの典型的な値は0.015である。処理のために保証できる最小線幅と線間隔：4ミル/ 4ミル。

差動ペア PCBトレース 要件

1）配線モード，パラメータ及びインピーダンス計算を決定する。差動対ルーティングは、外部層マイクロストリップライン差動モードおよび内部層ストリップライン差動モードに分割される。パラメータを合理的に設定することによって、インピーダンスは、インピーダンス計算式のようなインピーダンス計算ソフトウェア（Poly−Si 9000）によって計算することができる。

（2）並列等距離線をとる。トレースの幅と間隔を決定します。トレースをルーティングするとき、厳密に計算された線幅と間隔に従ってください。つのトレース間の間隔は常に同じままでなければならない。すなわち、それらは並列でなければならない。つの平行な方法があります：1つは、2本のワイヤーが並んで動くということです、そして、もう一方は2本のワイヤーが下で走らせるということです。一般的に、PCBボードの実際の処理では、ラミネート間の積層アライメント精度が同じ層のエッチング精度よりもはるかに低く、積層プロセス中の媒体損失を使用することができないので、後者、すなわち層間差動信号を使用しないようにしてください。差動線間の距離が層間誘電体の厚みに等しいことを確実にする。そして、それは層間差動対の微分インピーダンスが変わるために生じる。それは、可能な限り同じ層で違いを使用することをお勧めします。