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PCB 기술

PCB 기술 - 제어 가능한 임피던스를 가진 유연한 스태킹을 구축하는 방법

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PCB 기술 - 제어 가능한 임피던스를 가진 유연한 스태킹을 구축하는 방법

제어 가능한 임피던스를 가진 유연한 스태킹을 구축하는 방법

2021-11-11
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Author:Downs

임피던스는 회로가 전류에 가하는 제한의 양이다.그것은 저항기와 유사하지만 전기 감각과 용량의 영향도 고려합니다.유연한 스택에서의 임피던스 제어는 신호 반사를 줄이고 신뢰할 수 있는 신호 무결성을 실현하는 데 매우 중요하다.

제어 임피던스(CI)는 PCB 컨덕터와 관련 참조 평면의 전송선에 대한 특성 임피던스입니다.고주파 신호가 회로판 흔적선을 통해 전파될 때, 특히 그것이 필요하다.

유연한 PCB의 임피던스를 제어해야 하는 이유는 무엇입니까?

오늘날에는 유연한 회로 기판이 더 작고 빠르며 복잡해집니다.플렉시블 보드는 일반적으로 RF 통신, 텔레콤, 100MHz 이상의 신호 주파수를 사용하는 컴퓨팅, 고속 신호 처리 및 DDR, HDMI, 기가비트 이더넷 등과 같은 고품질 아날로그 비디오에 사용됩니다.

신호 흔적선은 신호 경로의 모든 점에서 임피던스를 가진다.임피던스 점이 점과 다르면 두 임피던스 사이의 차이에 따라 신호 반사가 발생합니다.이 반사는 신호와 반대 방향으로 전파되며 이는 반사된 신호가 원래 신호에 중첩된다는 것을 의미합니다.제어 임피던스 판독을 더 잘 이해하기 위해 왜 제어 임피던스가 정말 중요합니까?

PCB의 임피던스 일치는 무엇입니까?

회로 기판

유연한 PCB 설계와 관련될 때 임피던스 일치는 고속 응용 프로그램에 자주 사용되기 때문에 매우 중요합니다.로드 임피던스를 전송선의 특성 임피던스와 일치시키는 것을 의미합니다.로드 임피던스와 특성 임피던스가 동일하면 전송선의 반사가 제거됩니다.이것은 원시 신호의 수신이 감쇠되지 않도록 보장한다.

유연성 회로기판 임피던스에 영향을 주는 요소

플렉시블 임피던스 제어는 PCB 흔적선의 물리적 크기와 사용된 개전 재료의 특성을 변경하여 구현할 수 있습니다.다음은 유연한 PCB 임피던스에 영향을 주는 요소입니다.

궤적의 실제 크기

흔적선 높이

흔적선 상단의 너비

흔적선 밑부분 폭

흔적선 상단과 흔적선 하단 사이의 너비 차이

흔적선이 지평면에서 떨어진 높이

사용된 개전 재료의 개전 성능

추가된 개전 재료의 개전 상수

흔적선과 참조 평면 사이의 개전 높이

용접 마스크 또는 커버 레이어의 개전 상수

플렉시블 보드의 제어 임피던스 구성

플렉시블 보드 임피던스 제어의 가장 일반적인 구성은 다음과 같습니다.

단일 끝 마이크로밴드

제어 가능한 임피던스를 가진 유연한 스태킹을 구축하는 방법

유연한 PCB용 단일 끝 마이크로밴드 케이블

H1: 이력선과 참조 평면 사이의 전매질 높이

W1: 이력선 아래쪽 폭

W2: 흔적선 상단의 폭

T1: 흔적선의 두께

Er1: 이력선과 참조 평면 사이의 개전 상수

이 구성은 보드 스택의 바깥쪽에 균일한 컨덕터 (두께 및 너비) 로 구성된 전송선을 갖습니다.참조 평면은 전송 라인에서 전송되는 신호에 대해 전류 반환 경로를 제공합니다.단일 끝 마이크로밴드 라인은 유연성을 높이고 전반적인 비용을 절감하는 얇은 유연한 구조를 제공합니다.

가장자리 코팅 차분 마이크로밴드 선

유연한 PCB용 에지 결합 차동 마이크로밴드 선

H1: 이력선과 참조 평면 사이의 전매질 높이

W1: 이력선 아래쪽 폭

W2: 흔적선 상단의 폭

T1: 흔적선의 두께

S1: 구분 쌍의 두 흔적선 사이의 간격

C1, C2 및 C3: 다른 위치의 오버레이 두께

CEr: 커버 레이어의 개전 상수

신호와 그 코드가 두 개의 독립된 흔적선에서 전송될 때 차분신호라고 한다.이러한 궤적을 차동 쌍이라고 합니다.흔적선은 일정한 간격으로 배선한다.가장자리 결합 차분쌍의 주요 장점 중 하나는 평면상의 소음을 참고하여 두 흔적선에 대해 공공적이라는 것이다.이것은 수신단의 소음을 상쇄했다.

단일 밴드 선

제어 가능한 임피던스를 가진 유연한 스태킹을 구축하는 방법

유연한 PCB용 단일 밴드

H1: 첫 번째 전매질의 높이

H2: 레이어 2 전매질의 높이

W1: 이력선 아래쪽 폭

W2: 흔적선 상단의 폭

Er1: 첫 번째 전매체의 매체 상수

Er2: 보조 전매체의 매체 상수

T1: 흔적선의 두께

다중 레이어 PCB에서 두 접지 평면 사이의 신호 라우팅을 구현합니다.고주파 신호의 반환 경로는 평면의 신호 궤적 위와 아래에 있습니다.

가장자리 결합 차분대형선

제어 가능한 임피던스를 가진 유연한 스태킹을 구축하는 방법

유연한 PCB용 에지 결합 차동 밴드형 선

H1: 첫 번째 전매질의 높이

H2: 레이어 2 전매질의 높이

W1: 이력선 아래쪽 폭

W2: 흔적선 상단의 폭

Er1: 첫 번째 전매체의 매체 상수

Er2: 보조 전매체의 매체 상수

T1: 흔적선의 두께

S1: 구분 쌍의 두 흔적선 사이의 간격

이 구성에는 두 평면 사이에 끼워진 두 개의 제어 임피던스 선이 있습니다.단일 밴드 선과 유사합니다.유일한 차이점은 균일한 거리를 두고 있는 도체 한 쌍이 있다는 것이다.

플렉시블 PCB의 크로스오버 섀도우 참조 평면

크로스 와이어 컨덕터 너비(HW)와 크로스 와이어 간격(HP)의 비율은 크로스 와이어 평면을 나타내는 데 중요한 역할을 합니다.이 비율이 약 0.293이면 구리를 50% 제거할 수 있습니다.비율이 작을수록 제거할 구리의 백분율이 커집니다.유연성 제어 임피던스는 강성 구리 평면보다 더 높은 제어 임피던스 값이 필요하다는 단점이 있습니다.

크로스 섀도우 참조 평면은 구리의 백분율이 매우 크다는 것을 나타냅니다.유연한 PCB의 제어 임피던스에 큰 영향을 미칩니다.교차선 평면은 신호 흔적선을 100% 차단할 수 없다.크로스 섀도우 참조 평면의 주요 목적은 회로 기판의 유연성을 높이는 것입니다.

플렉시블 디자인의 임피던스 제어는 표준 플렉시블 코어보다 더 두꺼운 플렉시블 코어를 사용하여 필요한 임피던스 값을 달성해야 합니다.두꺼운 플렉시블 코어는 전체적인 두께를 증가시키고 구부림 가능성을 낮춥니다.

표면 마이크로밴드 구성은 최대한 얇은 플렉시블 코어로 유연성을 극대화합니다.띠선 배치는 흔적선의 어느 한쪽을 차단할 수 있다.그러나 이러한 구성은 편향 두께를 크게 증가시켜 반대로 편향 능력을 감소시킵니다.

유성판은 보통 폴리아미드 기판으로 만든다.이러한 베이스는 강성 재료에 비해 낮은 Dk 값(3~3.5)을 제공합니다.부드러운 소재의 두께는 항상 균일합니다.따라서 임피던스 설계를 유연하게 제어하는 데 이상적입니다.

폴리아미드 재료는 접착제에 기반한 재료와 접착제가 없는 재료의 두 가지 유형이 있습니다.접착제 없음 및 접착제 기반 소재 모두 유연한 CI 설계에 사용할 수 있습니다.그러나 일관된 결과로 인해 무접착제 재료는 고속 응용에 더 적합합니다.

Teflon 및 Teflon/폴리이미드 혼합 재료와 같은 고급 재료는 고속 응용에 적합합니다.이 재료들은 폴리아미드 재료보다 더 비싸다.표준 무접착제 폴리아미드 재료는 제어 가능한 임피던스의 설계 요구 사항을 충족하면서 비용을 절감합니다.Sierra Circuits는 듀폰 소재를 사용하여 유연한 PCB를 제조합니다.

제어 임피던스는 PCB에서 신호 반사를 최소화하는 핵심 요소 중 하나입니다.