정밀 PCB 제조, 고주파 PCB, 고속 PCB, 표준 PCB, 다중 계층 PCB 및 PCB 조립.
1. 저항
AC 전류가 도체를 통과할 때 저항은 Z에 해당하며 단위는 임피던스라고 합니다.
이때의 저항은 직류 전류의 저항과 다르다.저항의 저항 외에도 감응 (XL) 과 내성 (XC) 의 저항 문제가 있습니다.
직류전기의 저항을 구분하기 위해 교류전기가 만나는 저항을 임피던스(z)라고 한다.
Z=âR2+（XL-XC）2
2. 임피던스(z)
최근 몇 년 동안 집적 회로의 집적도가 높아지고 응용됨에 따라 신호 전송 주파수와 속도가 갈수록 높아지고 있다.따라서 신호 전송 (전송) 이 일정 값에 도달하면 PCB 컨덕터 자체의 영향을 받아 전송 신호가 심각하게 왜곡되거나 완전히 손실됩니다.이는 PCB 도선을 흐르는'물건'이 전류가 아니라 에너지 중방파 신호나 펄스의 전송이라는 것을 보여준다.
3. 특성 임피던스 제어(Z0)
상술한"신호"전송의 저항은"특성 저항"이라고도 하며, 기호 Z0을 대표한다.
따라서 PCB 도선의"통","끊기","단락"문제를 해결해야 할 뿐만 아니라 도선의 특성 임피던스도 제어해야 한다.즉, 고속 및 고주파 신호 전송에 사용되는 전송선의 품질은 전송선보다 훨씬 엄격합니다.더 이상"개선/합선"테스트에 합격하거나 구멍, 가시가 선폭의 20% 를 초과하지 않습니다.특성 임피던스 값을 측정해야 합니다. 임피던스는 공차 범위 내에서 제어되어야 합니다. 그렇지 않으면 폐기할 수 있고 재작업할 수 없습니다.
PCB 특성 임피던스를 제어해야 하는 이유
1. 전자기기(컴퓨터, 통신기)가 작동할 때 드라이브에서 보내는 신호는 PCB 전송선을 통해 수신기에 도달한다.신호가 인쇄 회로 기판의 신호선에서 전송될 때 특성 임피던스 값 Z0은 신호의 "에너지"가 완전히 전송될 수 있도록 헤드 및 후미 구성 요소의 "전자 임피던스"와 일치해야 합니다.
2.일단 인쇄회로기판의 품질이 떨어지고 Z0이 공차를 초과하면 전송신호에 반사, 색산, 감쇠 또는 지연 등의 문제가 발생한다.심각한 경우 잘못된 신호가 전송되고 컴퓨터가 충돌합니다.
3.엄격한 판재 선택과 생산 공정 통제, 다층 판의 Z0은 고객이 요구하는 규격을 만족시킬 수 있다.전자 임피던스가 높을수록 전송 속도가 빨라집니다. 따라서 일치하는 컴포넌트에 맞게 PCB의 Z0을 높여야 합니다.Z0은 합격해야만 고속 또는 고주파 신호가 요구하는 합격 제품으로 간주될 수 있다.
PCB 특성 임피던스 Zo와 PCB 재료 및 공정의 관계
PCB 마이크로밴드 구조의 특성 임피던스 Z0 공식은 Z0=87/R+1.41ln5.98h/(0.8W+T)
식중: R-개전 상수 H-개전 두께 W-도체 너비 T-도체 두께
보드의 섬 R이 낮을수록 PCB 회로의 Z0 값이 더 쉽게 증가하고 고속 컴포넌트의 출력 임피던스 값과 일치합니다.
1. 특성 임피던스 Z0은 판의 섬 R과 반비례한다
Z0은 미디어 두께가 증가함에 따라 증가합니다.따라서 Z0의 엄격한 고주파 회로에 대해 복동층 압판 기판의 매체 두께 오차에 대해 엄격한 요구를 제기했다.일반적으로 미디어 두께는 10% 이상 변경할 수 없습니다.
2. 전매체 두께가 특성 임피던스 Z0에 미치는 영향
회선 밀도가 증가함에 따라 매체의 두께가 증가하면 전자기 간섭의 증가를 초래할 수 있다.따라서 도체 배선 밀도가 증가함에 따라 매체의 두께를 줄여 전자기 간섭으로 인한 잡산 신호나 교란을 제거하거나 줄이거나 섬 R을 낮춰 저도 R 라이닝을 선택해야 한다.
마이크로밴드 구조의 특성에 따라 Z0에 대한 임피던스는 Z0=87/R+1.41ln5.98h/(0.8W+T)
동박 (T) 의 두께는 Z0에 영향을 미치는 중요한 요소입니다.컨덕터의 두께가 클수록 Z0은 작아집니다.그러나 변화 폭은 상대적으로 작았다.
3. 동박 두께가 특성 임피던스 Z0에 미치는 영향
동박 두께가 얇을수록 높은 Z0 값을 얻을 수 있지만 두께의 변화는 Z0에 기여하는 바가 적다.
얇은 동박은 Z0을 개선하거나 제어하기 위해 가는 선을 만들 때 얇은 동박보다 Z0에 더 정확하게 기여합니다.
공식에 따르면:
Z0=87/r+1.41 ln5.98H/（0.8W+T）
선가중치 W가 작을수록 Z0이 커집니다.컨덕터의 폭을 줄이면 특성 임피던스가 향상됩니다.
선가중치의 변화는 Z0에 대한 영향보다 선가중치의 변화가 훨씬 큽니다.
4. 도체 너비가 특성 임피던스 Z0에 미치는 영향
Z0은 선가중치 W가 좁아짐에 따라 빠르게 증가합니다. 따라서 Z0을 제어하기 위해서는 선가중치를 엄격히 제어해야 합니다.현재 대부분의 고주파 회선과 고속 디지털 회선의 신호 전송 선폭 W는 0.10 또는 0.13㎜다. 전통적으로 선폭 제어 편차는 ±20%였다.전송선이 없는 기존 전자제품의 경우 PCB 컨덕터(도선 길이'신호 파장의 1/7')는 충족할 수 있지만, Z0이 제어하는 신호 전송선의 경우 PCB 컨덕터 폭의 편차가 ±20%로 충족되지 않는다.Z0의 오차가 ±10% 보다 크기 때문이다.
PCB 특성 임피던스 제어 및 PCB 공정 제어
1. PCB 필름 생산 관리 및 검사
항온 항습실(21±2°C, 55±5%), 방진, 선폭 보상.
2. PCB 패널 설계
판넬의 가장자리는 너무 좁아서는 안 되고, 코팅은 균일해야 하며, 도금과 가짜 음극을 사용하여 전류를 분산시켜야 한다;
표준 샘플 (시료) 설계는 Z0을 테스트하는 데 사용됩니다.
3. PCB 식각
공정 매개변수를 엄격히 하여 측면 부식을 줄이고 첫 번째 검사를 진행합니다.
도선 가장자리에 남아 있는 구리, 구리 찌꺼기, 구리 부스러기 감소;
선가중치를 확인하고 필요한 범위 (±10% 또는 ±0.02mm) 로 조정합니다.
4. PCBAoi 검사
2GHz의 고속 신호의 경우 간격이 0.05mm라도 폐기해야 합니다.핵심은 내부 선가중치와 결함을 제어하는 것입니다.
5.PCB 계층 압력
진공층 프레스는 압력을 낮추고 접착제의 흐름을 줄이며 가능한 한 더 많은 수지를 유지한다. 왜냐하면 수지는 섬 R에 영향을 미치기 때문이다. 수지 보존이 많을수록 섬 R은 낮아진다.레이어 압력 두께 공차를 제어합니다.판재의 두께가 고르지 않기 때문에 매체의 두께 변화가 Z0에 영향을 미친다는 것을 의미한다.
6. PCB 기판 선택
엄격히 고객의 요구에 따라 판식 자재를 공급하다.잘못된 모델, 잘못된 섬 R, 잘못된 판 두께, 올바른 PCB 제조 공정, 동일한 폐기물.Z0은 R 섬의 영향을 많이 받기 때문이다.
7.PCB 용접 마스크
이론적으로 저항 용접의 두께는 너무 두꺼워서는 안 되지만, 실제로 영향은 그리 크지 않다.구리 도체의 표면은 공기 중 (Isla µr=1) 에 노출되어 있기 때문에 Z0의 측정 값이 더 높습니다.그러나 저항이 용접되면 Z0의 값은 공기보다 훨씬 높은 4.0의 저항이 용접된 섬이기 때문에 1-3 개의 섬이 감소합니다.
8.PCB의 흡수성
완제품 다층판은 가능한 한 흡수를 피해야 한다. 왜냐하면 물의 Isla µr = 75는 Z0에 큰 낙차와 불안정한 영향을 줄 수 있기 때문이다.
PCB 특성 임피던스에 영향을 주는 주요 요인은 전매질의 두께이며, 그 다음은 개전 상수, 선폭 및 선폭입니다.라이너를 선택할 때 R과 H의 변화는 매우 작아 t는 쉽게 제어할 수 있지만 선가중치 W를 ±10% 이내로 제어하기는 어렵다.또한 선 너비의 문제에는 컨덕터의 핀홀, 구멍 및 오목이 포함됩니다.어떤 의미에서 Z0을 제어하는 효과적이고 중요한 방법은 PCB 선가중치를 제어하고 조정하는 것입니다.
