PCB 기술 - PCB 임피던스 제어 검토

PCB 보드 신호 전환 속도가 높아짐에 따라 오늘날의 PCB 설계자는 PCB 흔적선의 임피던스를 이해하고 제어해야 한다.현대 디지털 회로의 더 짧은 신호 전송 시간과 더 높은 시계 속도에 대응하여 PCB 흔적선은 더 이상 단순한 연결이 아니라 전송선이다.

실제로 디지털 한계 속도가 1ns를 초과하거나 아날로그 주파수가 300Mhz를 초과할 때 흔적선 임피던스를 제어할 필요가 있다.PCB 트랙의 핵심 매개변수 중 하나는 특성 임피던스 (신호 전송선을 따라 전파되는 파의 전압과 전류의 비율) 입니다.인쇄회로기판의 도선의 특성저항은 회로기판 설계의 중요한 지표이다. 특히 고주파 회로의 PCB 설계에서 도선의 특성저항이 부품이나 신호에 필요한 특성저항과 일치하는지 고려해야 한다.이것은 임피던스 제어와 임피던스 일치라는 두 가지 개념을 다룹니다.본고는 주로 임피던스 제어와 접이식 설계를 연구한다.

임피던스 제어

임피던스 제어, 도체는 회로 기판에서 각종 신호의 전송을 할 수 있다. 전송 속도를 높이기 위해서는 반드시 그 주파수를 높여야 한다. 만약 선로 자체가 각식, 스택 두께, 도선 너비 등 서로 다른 요소로 인해 임피던스 값의 변화를 일으켜 신호를 왜곡시킬 수 있다.따라서 고속 회로 기판의 도체의 임피던스 값은 임피던스 제어라고 하는 일정한 범위 내에서 제어되어야 한다.

PCB 트랙의 임피던스는 전기 감지와 커패시터 감지, 저항 및 전도 계수에 의해 결정됩니다.PCB 경로설정 임피던스에 영향을 주는 주요 요인은 동선의 폭, 동선의 두께, 매체의 유전체 상수, 매체의 두께, 용접판의 두께, 지선의 경로, 경로설정 주변의 경로설정 등이다. PCB 임피던스 범위는 25~120옴이다.

실제로 PCB 전송선은 일반적으로 흔적선, 하나 이상의 참조 레이어 및 절연 재료로 구성됩니다.흔적선과 층은 제어 저항을 형성한다.PCBS는 일반적으로 다중 레이어이며 제어 임피던스는 다양한 방식으로 구성될 수 있습니다.그러나 임피던스 값은 어떤 방법을 사용하든 물리적 구조와 절연 재료의 전기적 특성에 따라 결정됩니다.

신호 흔적선의 폭과 두께

흔적선 양쪽의 코어 또는 미리 채워진 재료의 높이

흔적선과 판의 배치

코어 및 예비 충전재의 절연 상수

PCB 전송선은 마이크로밴드와 밴드선의 두 가지 주요 형태가 있다.

마이크로밴드:

마이크로 밴드 라인은 참조 평면이 한쪽에만 있고 상단과 측면은 공기 중 (또는 코팅) 에 노출되며 절연 상수 Er 회로 기판 표면 위에는 전원 또는 접지를 참조합니다.다음과 같습니다.

절연층의 예비 침출물 / 코어 개념.

PP(예침재)는 유리 섬유와 에폭시 수지로 구성된 개전 재료다.코어는 실제로 PP 매체이지만 양면은 PP가 아닌 동박으로 덮여 있습니다.멀티플레이트를 제작할 때 심재와 PP는 일반적으로 함께 사용되며 PP는 심재와 심재 사이의 접착에 사용된다.

PCB 슬라이스 설계에서 고려해야 할 사항

(1) Warpage 문제

PCB의 레이어 설계는 각 레이어의 미디어 레이어와 구리 레이어의 두께가 대칭이어야 합니다.6층의 경우 상단 GND와 하단 전원 매체의 두께는 구리의 두께와 일치해야 하고 GND-L2 및 L3-power 매체의 두께는 구리의 두께와 일치해야 한다.층압할 때 구부러지지 않는다.

(2) 신호층은 인접한 참고평면과 긴밀히 결합해야 한다 (즉, 신호층과 인접한 구리코팅 사이의 매체 두께는 매우 작아야 한다).전원 구리 팩과 접지 구리 팩은 긴밀하게 결합되어야 한다.

(3) 속도가 매우 높은 경우 신호 레이어를 격리하기 위해 추가 레이어를 추가할 수 있지만 불필요한 노이즈 간섭을 초래할 수 있는 여러 전력 레이어를 격리하지 않는 것이 좋습니다.

(4) 일반적인 압축 설계 레이어의 분포는 다음 표와 같습니다.