PCB Teknik - PCB impedance kontrolü "pcba işleme"

PCB impedance kontrolü ‹‹ PCBA işlemcisi ‹‹PCB sinyal değiştirme hızları artmaya devam ediyor, bugün PCB tasarımcıları PCB izlerinin impedansı anlaması ve kontrol etmesi gerekiyor. Kısa sinyal transmisi zamanına ve modern dijital devrelerin yüksek saat hızına karşılaştırıyor, PCB izleri artık basit bağlantılar değil, transmis çizgileri.

Gerçek durumlarda, dijital sınır hızı 1ns'den yüksek veya analog frekansların 300Mhz'den yüksek olduğunda izler impedansı kontrol etmek gerekir. PCB izlerinin anahtar parametrelerinden birisi karakteristik impedance (yani, dalga sinyal transmisi çizgisinin üzerinde yayıldığında, a ğırlığın voltaj oranı). Bastırılmış devre kurulundaki kabloların özellikle engellenmesi devre kurulun tasarımının önemli bir gösteridir. Özellikle de yüksek frekans devrelerinin PCB tasarımında, kabloların özelliklerin engellemesi cihaz veya sinyal tarafından istediği özellikler engellemesiyle uyumlu olup olmadığını ve uyumlu olup olmadığını düşünmek gerekir. İki fikir içeriyor: impedance kontrolü ve impedance eşleşmesi. Bu makale imfaz kontrolü ve laminatlı tasarım sorunlarına odaklanıyor.

Etkinlik kontrolü

Etkinlik kontrolü (eImpedance Controling), devre kurulundaki yöneticiler farklı sinyalleri yayınlayacak. Transfer hızını arttırmak için frekans arttırmalı. impedance değeri değiştirir ve sinyal bozuldu. Bu yüzden, yüksek hızlı devre kurulundaki yöneticinin impedance değeri "impedance kontrolü" denilen bir menzil içinde kontrol edilmeli.

PCB izlerinin engellemesi, etkileyici ve kapasitetli incelemesi, dirençliği ve davranışlığı tarafından belirlenecek. PCB izlerinin incelemesini etkileyen en önemli faktörler şu: bakra kabının genişliği, bakra kabının kalınlığı, ortamın diyelektrik konstantleri, ortamın kalınlığı, kapının kalınlığı, yeryüzü kabının yolu ve kabının çevresindeki dönüşü. PCB impedance menzili 25-120 ohm.

Gerçek durumlarda, PCB iletişim hatları genellikle bir tel izlerinden, bir ya da daha fazla referans katlarından ve izolatör maddelerinden oluşur. İzler ve tahta katı kontrol impedansı oluşturuyor. PCB sık sık çoklu katı yapısını kabul eder ve kontrol impedansı da farklı şekilde in şa edilebilir. Ancak, ne metodu kullanılırsa olsun, impedans değeri fiziksel yapısı ve izolatör materyalinin elektrik özellikleri tarafından belirlenecek:

Sinyal izlerinin genişliği ve kalınlığı

İzlerin her iki tarafında çekirdek ya da doldurulmuş maddelerin yüksekliği

İzler ve katlar yapılandırması

Çirdek ve doldurulmuş maddelerin inzulasyon constant

PCB iletişim hatlarının iki ana formu var: mikrostrip ve Stripline.

Mikrostrip:

Bir mikrostrup çizgi, sadece bir tarafta bir referans uça ğı olan bir kabon şeklindeki kablo demektir. Yukarı ve tarafı havaya (kaplama katı da uygulanabilir) ve insulasyon daimi Er devre tahtasının yüzeyinde bulunuyor. Güç ya da toprak uça ğı bir referans. Aşağıdaki gibi:

Not: Aslında PCB üretimi, masa fabrikası genellikle PCB yüzeyini yeşil yağ katı ile kaplıyor. Bu yüzden, gerçek impedans hesaplamasında yüzeysel mikrostrip çizgisi genellikle aşağıdaki şekilde gösterilen modeli kullanarak hesaplanır:

Striplin:

Strip çizgi iki referans uça ğı arasında yerleştirilmiş bir strip kablosudur. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, H1 ve H2 tarafından temsil edilen dielektrik konstantleri farklı olabilir.

Yukarıdaki iki örnek sadece mikrostrip hatlarının ve strip hatlarının tipik bir gösteridir. Özel PCB laminat yapısıyla bağlantılı mikrostrip çizgileri ve strip çizgileri gibi birçok tür özel mikrostrip çizgileri var.

Özellikle impedans hesaplamak için kullanılan denklem, genellikle alan çözme metodlarını kullanarak sınır elementi analizi dahil, karmaşık matematiksel hesaplamalar gerekiyor. Bu yüzden özel impedans hesaplama yazılımı SI9000 kullanarak yaptığımız tek şey karakteristik impedans parametrelerini kontrol etmek.

Yükseltme katının Diyelektrik konstant Er, W1, W2 (trapezoid), T'in kalıntısını izler ve izolatma katının kalıntısını izler.

W1 ve W2 açıklaması:

Hesaplanmış değer kırmızı kutunun içinde olmalı. Diğerleri analojiyle çözülebilir.

İmparans kontrol şartlarının uygun olup olmadığını hesaplamak için aşağıdaki SI9000 kullanır:

İlk olarak DDR veri hatının tek sonu imfaz kontrolünü hesaplayın:

TOP katı: Bakar kalınlığı 0,5OZ, izler genişliği 5MIL, referens uçağının uzağını 3,8MIL ve dielektrik constant 4.2. Modeli seçin, parametrelerin yerine koyun ve resimde gösterilen gibi kaybısız hesaplamayı seçin:

Koytmak, kaplanmak anlamına gelir. Eğer kaplama yoksa, 0'yu kalınlığıyla doldur ve 1'yi dielektrik (dielektrik constant) olarak doldur.

Altstrat, dielektrik katı, genelde FR-4, kalınlığı impedans hesaplama yazılımıyla hesaplanır ve dielektrik konstantı 4.2'dir (frekans 1GHz'den az olduğunda).

Yüksek (oz) öğesine tıklayın, bakra kalıntısının bakra kalıntısını ayarlayabilirsiniz ve bakra kalıntısı izlerin kalıntısını belirleyebilir.

9. Uyuşturucu katmanın Prepreg/Core konsepti:

PP (preprepreprepreg) cam fiber ve epoxy resin oluşturulmuş bir tür dielektrik materyalidir. Aslında temel bir PP tipi ortamdır, ama her iki tarafta bakra yağmurla kaplıyor, ama PP olmadığı halde. Çok katı tahtaları oluşturduğunda genellikle CORE ve PP birlikte kullanılır ve CORE ve CORE PP ile bağlanır.

10. PCB laminat tasarımında dikkati gereken şeyler:

(1), warpage problem

PCB laminat tasarımı simetrik olmalı, yani her katının dielektrik kalınlığı ve her katının bakra kalınlığı simetrik. Altı katı tahtasını alın, TOP-GND ve BOTTOM-POWER'in dielektrik kalınlığı bakra kalınlığıyla aynı ve GND-L2 BOTTOM-POWER ile aynı. L3-POWER'in dielektrik kalınlığı bakra kalınlığıyla aynı. Bu laminasyon sırasında karışmayacak.

(2) Sinyal katı yakın referans uçağıyla sıkı olarak bağlanmalı (yani sinyal katı ve yakın bakra katı arasındaki dielektrik kalınlığı küçük olmalı); Güç bakıcısı ve toprak bakıcısı sıkı olarak bağlanmalı.

(3) Çok yüksek hızlandırma durumunda sinyal katmanı izole etmek için bir yeryüzü katmanı ekleyebilirsiniz, fakat birçok güç katmanı izole etmemeniz öneriliyor ki bu gereksiz ses aracılığı olabilir.

(4) Tipik laminat tasarım katlarının dağıtımı aşağıdaki tabelde gösterilir:

(5) Yüksek düzenlemesinin genel prensipleri:Komponent yüzeyinin (ikinci katın) altındaki yer uça ğı, üst katın düzenlemesi için bir aygıt koruması katı ve referans uçağını sağlayan bir yerdir; Bütün sinyal katları toprak uçağına kadar yakın; İki sinyal katından doğrudan yakın iki katından kaçınmaya çalışın; Ana enerji tasarrufu mümkün olduğunca yakındır; Laminat yapısının simetrisini hesaplayın. Tahta seviyesi çalışma frekansiyonu 50MHZ üzerinde (50MHZ a şağıdaki durumlara bakın ve uygun bir şekilde rahatlayın) ayarlama prensipi:Komponentü yüzeyi ve kaydım yüzeyi tamamen bir yeryüzü uçağı (kalktır); Yaklaşık paralel düzenleme katları yok; Bütün sinyal katları toprak uçağına kadar yakın; Anahtar sinyali yere yakın ve bölümünü geçmiyor.