Технология PCB - Обсуждение управления сопротивлением PCB

С увеличением скорости переключения сигналов на PCB - панелях сегодняшние дизайнеры PCB должны понимать и контролировать сопротивление трассировки PCB. В соответствии с более коротким временем передачи сигнала и более высокими тактовыми скоростями современных цифровых схем маршруты PCB больше не являются простыми соединениями, а линиями передачи.

На практике, когда предельная цифровая скорость превышает 1ns или аналоговая частота превышает 300 МГц, необходимо контролировать сопротивление линии следа. Одним из ключевых параметров трассировки PCB является его характеристическое сопротивление (отношение напряжения к току при распространении волны вдоль линии передачи сигнала). Характерное сопротивление проводов на печатных платах является важным показателем конструкции плат, особенно при проектировании PCB высокочастотных схем, необходимо учитывать, соответствует ли характеристическое сопротивление провода характеристическому сопротивлению, требуемому устройством или сигналом. Это включает в себя две концепции: управление сопротивлением и соответствие сопротивления. В этой статье основное внимание уделяется управлению сопротивлением и проектированию пакетов.

Управление сопротивлением

E - импедансное управление, проводник в монтажной плате будет иметь различные передачи сигнала, чтобы увеличить скорость передачи, необходимо увеличить его частоту, если сама линия из - за различных факторов, таких как коррозия, толщина укладки, ширина провода, вызовет изменение значения сопротивления, так что сигнал искажается. Поэтому значение сопротивления проводника на высокоскоростной плате должно контролироваться в определенном диапазоне, называемом « управлением сопротивлением».

Сопротивление линии PCB будет определяться ее индуктивностью и конденсаторной индуктивностью, сопротивлением и коэффициентом электропроводности. Основными факторами, влияющими на сопротивление проводки PCB, являются ширина медной проволоки, толщина медной проволоки, диэлектрическая константа среды, толщина среды, толщина сварочного диска, путь к земле, проводка вокруг проводки и т. Д.

На практике линии передачи PCB обычно состоят из маршрутов, одного или нескольких эталонных слоев и изоляционных материалов. Следы и слои образуют контрольное сопротивление. PCBS, как правило, многослойны, и управляющее сопротивление может быть построено несколькими способами. Однако независимо от используемого метода значение сопротивления будет определяться его физической структурой и электрическими свойствами изоляционного материала:

Ширина и толщина сигнального следа

Высота сердечника или предварительно заполненного материала по обе стороны линии следа

Настройка дорожки и панели

Постоянная изоляции активной зоны и предварительно заполненного материала

Линии передачи PCB имеют две основные формы: микрополосные и полосовые линии.

Микрозона:

Микрополосная линия - это ленточный проводник с опорной плоскостью только на одной стороне, верхняя и боковая части которого подвергаются воздействию воздуха (или покрытию), над поверхностью платы с изоляционной константой ER, со ссылкой на источник питания или заземление. Ниже приводится информация:

Концепция предварительно пропитанного материала / сердечника изоляционного слоя.

PP (предварительно пропитанный материал) представляет собой диэлектрический материал, состоящий из стекловолокна и эпоксидной смолы. Сердце на самом деле является средой PP, но обе стороны покрыты медной фольгой, а PP нет. При изготовлении многослойных пластин сердечник и PP обычно используются вместе, в то время как PP используется для сцепления между сердечником и сердечником.

Вопросы, на которые следует обратить внимание при проектировании PCB

(1) Проблема деформации

Слойная конструкция PCB должна быть симметричной, т.е. толщина каждого слоя диэлектрического и медного слоя должна быть симметричной. В случае шести слоев толщина верхних и нижних силовых сред должна соответствовать толщине меди, в то время как толщина сред GND - L2 и L3 - power должна соответствовать толщине меди. При ламинации не изгибается.

(2) Сигнальный слой должен быть тесно связан с соседней опорной плоскостью (т.е. толщина среды между сигнальным слоем и соседним медным покрытием должна быть очень низкой); Медная повязка источника питания и заземленная медная повязка должны быть тесно связаны.

(3) В случае очень высокой скорости для изоляции сигнального слоя могут быть добавлены дополнительные слои, но рекомендуется не изолировать несколько слоев мощности, что может вызвать ненужные шумовые помехи.

(4) Распределение типичного слоя ламинации показано в таблице ниже.