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PCB 뉴스

PCB 뉴스 - PCB 보드 기술이 임피던스 제어에 미치는 영향 및 솔루션

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PCB 뉴스 - PCB 보드 기술이 임피던스 제어에 미치는 영향 및 솔루션

PCB 보드 기술이 임피던스 제어에 미치는 영향 및 솔루션

2021-08-24
View:416
Author:Belle

중국의 경제 건설을 중심으로 하는 개혁 개방 형세는 양호하다.전자 산업의 연간 성장률은 20% 를 넘을 것이며 인쇄 회로 기판 산업의 전체 전자 산업에 대한 의존도는 20% 를 넘을 것입니다.세계 전자 산업의 기술 혁명과 산업 구조의 변화는 인쇄 회로의 발전에 새로운 기회와 도전을 가져왔다.전자설비의 소형화, 디지털화, 고주파화와 다기능화의 발전에 따라 인쇄회로는 전자설비의 전기상호련결중의 금속선으로서 전류문제일뿐만아니라 신호전송선이기도 하다.PCB에서 고주파 신호와 고속 디지털 신호 전송을 위한 전기 테스트를 하면서 회로의 단절과 단락이 적합한지뿐만 아니라 특성 임피던스 값이 정해진 적격 범위 내에 있는지도 측정해야 한다는 것이다.이 두 방향이 합격해야만 회로판이 요구를 만족시킬 수 있다.

PCB 회로기판

인쇄회로기판이 제공하는 회로성능은 반드시 신호전송과정에 반사가 존재하지 않도록 보장하고 신호의 완전성을 유지하며 전송손실을 낮추고 정합저항의 역할을 함으로써 완전하고 믿음직하며 정확하며 소음이 없는 전송신호를 얻을수 있어야 한다.본고는 표면 마이크로밴드 구조의 다층판의 특성 임피던스 제어를 토론하였다.

1. 표면 마이크로밴드 선 및 특성 임피던스

표면 미대선은 비교적 높은 특성 저항을 가지고 실천에서 광범위하게 응용되었다.외부 레이어는 임피던스를 제어하는 신호선 평면입니다.절연 재료를 통해 인접 데이텀 평면과 분리

A.마이크로밴드

Z={87/[sqrt(ER+1.41)]}ln[5.98h/(0.8W+T)], 여기서 W는 선폭, T는 동편두께, h는 선에서 참고평면까지의 거리, ER은 PCB 재료의 개전 상수.이 수식은 0.1<(w/w)<2.0 및 1<(ER)<15의 경우에만 적용됩니다.

B-밴드 선

Z = [60/Sqt(ER)] Ln 4H/(0.67 \(0.8W+T)}} 여기서 H는 두 참조 평면 사이의 거리이며 선은 두 참조 평면의 중간에 있습니다.이 공식은 w/h<0.35 및 T/h<0.25에만 적용됩니다.

공식에서 볼 수 있듯이 특성 저항에 영향을 주는 주요 요인은 (1) 개전 상수 Er, (2) 개전 두께 h, (3) 선폭 W, (4) 구리 두께 T이다. 따라서 특성 저항은 기판 재료(복동층 압판)와 밀접한 관련이 있기 때문에 기판 재료의 선택은 PCB 설계에서 매우 중요하다.

2. 재료의 개전 상수와 그 영향

재료의 개전 상수는 재료 제조업체에 의해 결정되며 주파수는 1MHz입니다.제조업체마다 동일한 재료가 생산되는 것은 수지 함량에 따라 다릅니다.에폭시 유리포의 경우 개전 상수와 주파수 변화의 관계를 연구했다.개전 상수는 주파수가 증가함에 따라 낮아지기 때문에 실제 응용에서 재료의 개전 상수는 작업 주파수에 따라 확정해야 한다.일반적인 경우 평균은 요구 사항을 충족할 수 있습니다.개전 재료에서 신호의 전송 속도는 개전 상수가 증가함에 따라 감소할 것이다.따라서 더 높은 신호 전송 속도를 얻기 위해서는 재료의 개전 상수를 낮추고 더 높은 전송을 위해 고특성 저항을 사용해야 한다.속도

3. 컨덕터 너비와 두께의 영향

선가중치는 특성의 임피던스 변화에 영향을 주는 주요 매개변수 중 하나입니다.표면 마이크로밴드 선의 경우 임피던스 값과 선가중치의 관계를 설명합니다.그림에서 볼 수 있듯이 컨덕터의 폭이 0.025mm 변하면 임피던스 값이 5-6옴 변합니다.실제 생산에서 신호선 평면의 임피던스를 제어하기 위해 18옴을 사용한다면 도체 너비 변화의 공차는 ±0.015mm이고, 임피던스 변화의 공차가 35라면 생산 중 도체 너비의 허용 변화가 임피던스 값의 큰 변화를 초래한다는 것을 알 수 있다.컨덕터 너비는 설계자가 설계 요구 사항에 따라 결정합니다.도선의 적재 능력과 온도 상승 요구를 만족시켜야 할 뿐만 아니라 예상한 임피던스 값에도 도달해야 한다.따라서 제조업체는 생산 과정에서 선가중치가 설계 요구 사항에 부합하는지 확인하고 공차 범위 내에서 임피던스 요구 사항을 충족하도록 변경해야 합니다.와이어의 두께도 와이어에 필요한 적재 능력과 허용된 온도 상승에 따라 결정됩니다.생산 중에 사용 요구를 만족시키기 위해 코팅의 평균 두께는 25μm이다.도선의 두께는 동박의 두께와 코팅의 두께와 같다.주의해야 할 점은 전기도금하기전에 전선표면은 청결을 유지해야 하며 수리판에 잔류물과 기름칠이 있어서는 안된다.그 결과 도금 과정에서 구리가 도금되지 않았고 국부 도체의 두께가 바뀌어 특성 임피던스 값에 영향을 미쳤다.또한 와이어의 두께를 변경하여 임피던스 값이 변경되지 않도록 보드를 칠합니다.

4. 매체 두께 H의 영향

공식에서 볼 수 있듯이 특성 임피던스는 매체 두께의 자연 대수와 정비례한다.따라서 전기 매체가 두꺼울수록 임피던스 값이 커집니다.따라서 전매질의 두께는 특성 저항값에 영향을 주는 또 다른 주요 요인이다.재료의 선폭과 개전 상수는 생산 전에 이미 확정되었기 때문에 선두께 공정 요구도 고정값으로 사용할 수 있기 때문에 제어층 압판의 두께(개전 두께)는 생산 중의 특성 저항을 제어하는 주요 수단이다.그림에서 특성 임피던스 값과 매체 두께 변화의 관계를 얻을 수 있습니다. 그림에서 볼 수 있듯이 매체 두께가 0.025mm 변화할 때 임피던스 값은 +5-8옴 변화합니다.실제 생산 과정에서 각 레이어에 허용되는 두께의 변화는 임피던스 값의 큰 변화를 초래합니다.실제 생산에서 서로 다른 유형의 예침재를 절연 매체로 선택하고 예침재의 수량에 따라 절연 매체의 두께를 확정한다.표면 마이크로밴드 선을 예로 들면, 생산 과정 중에 도표를 참고하여 절연 재료가 상응하는 작업 주파수에서 개전 상수를 확정한 다음, 이 공식을 사용하여 상응하는 임피던스 값을 계산할 수 있다.사용자의 선가중치 및 계산된 임피던스 값에 따라 차트를 통해 해당 매체의 두께를 찾은 다음 복동층 압판과 동박의 두께에 따라 예비 침출물의 유형과 수량을 결정합니다.

그림에서 볼 수 있듯이, 마이크로밴드 구조는 매체의 두께와 재료가 같을 때 밴드 구조보다 더 높은 특성 임피던스 값을 가지도록 설계되었으며, 보통 20섬~40섬이다.따라서 마이크로밴드 구조는 주로 고주파, 고속의 디지털 신호 전송에 사용된다.또한 특성 임피던스는 매체의 두께가 증가함에 따라 증가합니다.따라서 엄격하게 제어되는 특성 임피던스 값을 가진 고주파 회로에 대해 복동층 압판의 개전 두께 오차에 대해 엄격한 요구를 제기했다.일반적으로 매체의 두께 변화는 10%를 넘지 않습니다.다층판의 경우 매체의 두께는 여전히 가공요소로서 특히 다층층압공예와 밀접히 관련되기에 반드시 엄격히 통제해야 한다.

5. 결론

실제 생산에서 도선의 너비와 두께, 절연재료의 매개전기상수와 절연매체의 두께의 미소한 변화는 모두 특성저항에 변화를 초래하게 된다.또한 특성 임피던스 값은 다른 생산 요소와도 관련이 있습니다.따라서 특성 임피던스를 제어하기 위해 PCB 제조업체는 설계자의 요구에 따라 특성 임피던스 값의 변화에 영향을 주는 요소를 이해하고 실제 생산 조건을 파악하며 허용된 공차 범위 내에서 공정 매개변수를 조정하여 필요한 임피던스 값을 얻어야 합니다.