PCB 기술 - 상세한 PCB 임피던스 설계

1 소개

과학기술의 발전, 특히 집적회로재료의 진보에 따라 계산속도가 뚜렷이 제고되고 집적회로는 고밀도, 소형, 단부품방향으로 발전하였다.이 모든 것이 현재와 미래의 인쇄 회로 기판의 고주파 응답을 초래합니다.고속 디지털 회로의 사용은 회로의 임피던스, 낮은 왜곡, 낮은 간섭 및 낮은 직렬 간섭을 제어하고 전자기 간섭 EMI를 제거해야한다는 것을 의미합니다.임피던스 설계는 PCB 설계에서 점점 더 중요해지고 있습니다.PCB 제조 프런트엔드의 프런트엔드 부분으로서 임피던스의 에뮬레이션 컴퓨팅 및 임피던스 막대 설계를 담당합니다.임피던스 제어에 대한 고객의 요구는 점점 높아지고 있으며 임피던스 제어의 수도 증가하고 있습니다.임피던스를 빠르고 정확하게 설계하는 방법은 시스템 초기 인력의 큰 관심사입니다.

2. 임피던스의 주요 유형 및 영향 요소

임피던스 (Zo) 의 정의: 알려진 주파수에서 흐르는 AC 전기의 총 저항을 임피던스 (Zo) 라고 합니다.인쇄 회로 기판의 경우 고주파 신호에서 가장 가까운 참조 평면에 있는 회로 레이어 (신호 레이어) 의 총 임피던스를 나타냅니다.

2.1 임피던스 유형:

(1) 특성 임피던스.컴퓨터와 무선통신 등 전자정보제품에서 PCB 회로에서 전송되는 에너지는 전압과 시간으로 구성된 방파신호(펄스)다.부딪히는 저항을 특성 저항이라고 한다.

(2) 차분 임피던스 - 구동단에 극성이 상반되는 두 개의 동일한 신호 파형을 입력하여 각각 두 개의 차분선으로 전송하고 수신단에서 두 개의 차분 신호를 뺀다.차동 임피던스는 두 컨덕터 사이의 임피던스 Zdiff입니다.

(3) 기모 임피던스 두 선로 중 한 선로의 대지 임피던스 값은 두 선로의 임피던스 값과 같다.

(4) 짝수 모드 임피던스는 구동 포트에 동일한 극성을 가진 두 개의 동일한 신호 파형을 입력하고 두 도선이 연결되어 있을 때의 임피던스 Zcom을 입력한다.

(5) 공통 모드 임피던스 두 컨덕터 중 하나의 대지 임피던스 Zoe, 두 컨덕터의 임피던스 값은 동일하며 일반적으로 홀수 모드 임피던스보다 큽니다.

그 중에서 특징 임피던스와 미분 임피던스는 흔히 볼 수 있는 임피던스이며 공통 모델과 기이한 모델은 보기 드물다.

2.2 임피던스에 영향을 주는 요소:

W-선가중치/선대선폭 증대, 임피던스 감소, 거리 증대, 임피던스 증대;

H---- 절연 두께 두께 증가, 임피던스 증가;

T------- 구리 두께 구리 두께 증가, 임피던스 감소;

H1 - 녹색 기름의 두께가 커지고 임피던스가 감소합니다.

Er----- 개전 상수 참조층 DK 값이 증가하고 임피던스가 감소합니다.

깨물면 ----W1-W 깨물면 커져 임피던스가 커집니다.

3. 임피던스 컴퓨팅 자동화

Si8000은 우리가 익숙히 알고있는 초기 극저항 설계 시스템의 사용하기 쉬운 사용자 인터페이스를 기반으로 한 새로운 경계 메타 법장 효과 계산기 소프트웨어입니다.이 소프트웨어에는 다양한 임피던스 모듈이 포함되어 있습니다.인원은 특정 모듈을 선택하여 선폭, 선간격, 메자닌 두께, 구리 두께, Er 값 등 관련 데이터를 입력하여 임피던스 결과를 계산할 수 있다.PCB 임피던스 제어 수량은 적게는 4 또는 5 그룹에서 많게는 수십 그룹까지 가능합니다.각 그룹에는 제어 선가중치, 레이어 간 두께, 구리 두께 등이 다릅니다. 데이터를 일일이 검사한 다음 관련 매개변수를 직접 입력하여 계산하면 시간이 많이 걸리고 오류가 발생하기 쉽습니다.

4, 임피던스 막대 자동 생성

고객이 직접 임피던스 막대를 설계하지 않은 경우 우리는 임피던스 막대를 직접 설계하여 보드의 가장자리나 절단 모서리에 배치해야 합니다 (일반적으로 임피던스 막대는 절단 모서리에 배치되며 고객의 동의가 필요합니다).보드 제조업체는 보드의 측면에 고객 임피던스 제어의 모든 특성과 매개변수를 충족하는 임피던스 막대를 설계했습니다.임피던스 막대의 임피던스 값을 테스트하여 회로 기판이 고객의 임피던스 제어 요구 사항을 충족시킵니다.보드의 임피던스 값을 올바르게 테스트하려면 임피던스 막대 설계가 중요합니다.

PCB 공장 임피던스 막대의 일반적인 설계 방법은 MI 엔지니어가 계산된 임피던스 결과에 따라 임피던스 값, 참조 레이어, 제어 선폭, 테스트 구멍, 참조 레이어 속성(양수 음수 필름) 등 임피던스 부착표를 작성하는 것이다.

그런 다음 CAM 엔지니어는 MI에서 제공하는 임피던스 테이블에 따라 수동으로 임피던스 막대를 만들거나 Script를 통해 관련 임피던스 데이터를 입력하고 프로그램을 사용하여 임피던스 막대를 실행합니다.일반적으로 임피던스 값을 위한 임피던스 막대를 설계하고 임피던스 막대를 제작하는 데 약 10분이 소요됩니다.반복되는 수동 데이터 채우기는 시간이 많이 걸리고 오류가 발생하기 쉽습니다.

InCoupon은 임베디드 개발 아키텍처를 사용하여 레이어 간의 이상적인 드릴링 위치를 반제품의 수평으로 감지하여 기존 보드 레이어의 드릴링 작업을 Coupon 회로 레이어와 완전히 일치시키고 완전한 CAM을 통합할 수 있습니다.엔지니어링 기술을 사용하여 임피던스 측정을 위한 쿠폰 회로, 개발 구조 및 반제품 테이블을 제작하여 쿠폰 수준의 최상의 상호 연결 능력을 찾을 수 있으며 복잡한 수동 컴퓨팅 대신 스마트 조작 마법사를 사용하여 몇 초 만에 자동으로 완료할 수 있습니다.신뢰할 수 있는 측정 회로 Coupon을 계산하여 Coupon의 설계를 단순하고 표준적인 작업으로 만듭니다.

5. 요약

PCB 경쟁은 갈수록 치열해지고 샘플 인도 시간은 갈수록 짧아지고 임피던스 설계는 사전 생산 작업에서 큰 비율을 차지한다.임피던스 생산 시간을 단축하고 임피던스가 고객의 요구에 부합하도록 하는 방법은 반드시 고려해야 할 문제이다.InPlan 및 InCoupon의 등장은 임피던스 설계에 유용합니다.물론 PCB 보드 제조업체마다 자체 임피던스 컴퓨팅 규칙, 레이아웃 방법 및 크기가 다릅니다.InPlan 시스템은 실제로 기능을 구현하려면 전문 인력이 개발하고 유지 관리해야 합니다.그러나 임피던스 설계의 자동화는 제조업의 최전선에서 점점 더 유행할 것이라고 믿는다.