PCB Teknik - Kontrol edilebilir impedans ile Flex Stack-Up'u nasıl inşa edeceğiz

Devre tarafından bulunan sınırın ölçüsü. Bu bir dirençle benziyor, ama aynı zamanda induktans ve kapasitenin etkisini düşünüyor. Fleksibil çubuktaki etkileme kontrolü sinyal refleksiyonlarını azaltmak ve güvenilir sinyal integritesini sağlamak için önemlidir.

Kontrol edilmiş impedance (CI) PCB yöneticisindeki ve bağlantılı referens uçağındaki transmis hatının özellikleri engellemesidir. Özellikle yüksek frekans sinyalleri devre tahtası izlerinden yayıldığında gerekli.

Neden fleksible PCB'nin impedansını kontrol etmemiz gerekiyor?

Modern zamanlarda fleksibil devre tahtaları daha küçük, daha hızlı ve daha karmaşık oldu. DDR, HDMI, Gigabit Ethernet ve benzer yüksek kaliteli analog video gibi yüksek frekans uygulamalarında genelde yüksek frekans uygulamalarında kullanılır.

Sinyal izleri sinyal yolundaki her noktada imzalanmış. Eğer impedans noktası noktadan farklıysa, sinyal refleksiyonu olacak, bunun genişliği iki impedans arasındaki farklığa bağlı. Bu yansıtma sinyalin tersi yönünde yayılacak, yani yansıtılmış sinyalin orijinal sinyal üzerine yükseleceğini anlamına gelir. Kontrol edilmiş impedans okumalarını daha iyi anlamak için neden kontrol edilmiş impedans gerçekten önemli?

PCB'de impedans uygulaması nedir?

Fleksibil PCB tasarımına gelince, impedance eşleşmesi kritik olur çünkü sık sık hızlı uygulamalarda kullanılır. Bu, yük impedansı ile iletişim çizgisinin özellikleriyle uyuşuyor. Eğer yük impedansı ve karakteristik impedans eşit olursa, yayılma hattının yansıması yok edilecek. Bu, orijinal sinyalin alınmasını sağlıyor.

Fleksible devre tahtalarının engellemesini etkileyen faktörler

PCB izlerinin fiziksel boyutlarını ve kullanılan dielektrik materyallerin özelliklerini değiştirmek üzere fleksible impedance kontrolü başarılı olabilir. Aşağıdaki faktörler, elastik PCB'nin engellemesini etkileyen faktörler.

İzlerin fiziksel boyutu

İzle yüksekliği

İzlerin üst yüzeyinin genişliği

Aşağıdaki izlerin genişliği

İzlerin üstündeki ve izlerin altındaki genişlik farkı

Yer uçağından izlerin yüksekliği

Kullanılan dielektrik materyallerin dielektrik özellikleri

Eklenmiş dielektrik materyalinin dielektrik constant

İzler ve referans uçağı arasındaki dielektrik yüksekliği

Solder maskesin veya kapatıcı katmanın dielektrik konstantı

Fleksibil masanın kontrol edilmiş impedance yapılandırması

En yaygın yapılandırma yapılandırması fleksibil tahtaların kontrolü:

Tek sonu mikrostrip

Kontrol edilebilir impedans ile Flex Stack-Up'u nasıl inşa edeceğiz

Fleksibil PCB için tek sonlu mikrostrip çizgi

H1: İzler ve referans uçağı arasındaki dielektrik yükseklik

W1: izlerin dibinin genişliği

W2: izlerin üst yüzeyinin genişliği

T1: The thickness of the trace

Er1: İzler ve referans uçağı arasındaki dielektrik konstantü

Bu yapılandırma devre masasının dış katında üniformal yöneticiler (kalınlık ve genişlik) tarafından yapılmış bir yayım hattı var. Referans uça ğı yayınlama hattında yayınlanan sinyal için ağımdaki dönüş yolunu sağlar. Tek sonu mikrostrip çizgileri daha az fleksibil yapılara izin verir. Bu da fleksibillik artırır ve bütün maliyetleri azaltır.

Köp kaplı farklı mikrostrip hattı

Fleksibil PCB için kenar birleşmiş farklı mikrostrip hattı

H1: İzler ve referans uçağı arasındaki dielektrik yükseklik

W1: izlerin dibinin genişliği

W2: izlerin üst yüzeyinin genişliği

T1: The thickness of the trace

Please take the official translations! You find them here: http: // europa. eu. int/ eur- lex/ lex/ LexUriServ/ LexUriServ. do? uri=CELEX: 32001L0059: EN: HTML

C1, C2 ve C3: Diğer konumlarda katman kalınlığını kapat

CEr: Kaplama katının dikelektrik konstantı

Sinyal ve uygulaması iki bağımsız izler üzerinde yayıldığında, farklı bir sinyal denir. Bu izler farklı çift denilir. İzler sürekli bir yerde yollanıyor. Çiftli bir çift farklı olmanın en önemli avantajlarından biri, referens uçağındaki sesin ikisi de izlerine yaygın olduğunu. Bu sonunda sesi iptal eder.

Tek sonlu kabon çizgisi

Kontrol edilebilir impedans ile Flex Stack-Up'u nasıl inşa edeceğiz

Fleksible PCB için tek sonlu strip çizgi

H1: The height of the first dielectric

H2: The height of the second layer of dielectric

W1: izlerin dibinin genişliği

W2: izlerin üst yüzeyinin genişliği

Er1: The dielectric constant of the first dielectric

Er2: İkinci dielektrik dizelektik konstantı

T1: The thickness of the trace

Çoklu katı PCB'de iki yeryüzü uça ğı arasında sinyal rotasyonu gerçekleştirir. Yüksek frekans sinyalinin geri dönüş yolu yukarıda ve uçaktaki sinyal izlerinin altında bulundur.

Diferenciel striptiz çizgi

Kontrol edilebilir impedans ile Flex Stack-Up'u nasıl inşa edeceğiz

Fleksibil PCB için kenar bağlı farklı strip çizgi

H1: The height of the first dielectric

H2: The height of the second layer of dielectric

W1: izlerin dibinin genişliği

W2: izlerin üst yüzeyinin genişliği

Er1: The dielectric constant of the first dielectric

Er2: İkinci dielektrik dizelektik konstantı

T1: The thickness of the trace

Please take the official translations! You find them here: http: // europa. eu. int/ eur- lex/ lex/ LexUriServ/ LexUriServ. do? uri=CELEX: 32001L0059: EN: HTML

Bu yapılandırma iki uçak arasında kontrol edilen impedance izleri var. Tek taraflı bir kabon çizgisine benziyor. Tek fark şu ki, üniforma uzaklığıyla ayrılmış bir çift yönetici var.

fleksibil PCB'de karşılaştırılmış referans uçağı

Karşılaştırılmış yönetici genişliğin in (HW) oranı karşılaştırılmış çöpü (HP) ile karşılaştırılmış uçağın karakterizlemesinde önemli bir rol oynuyor. Eğer oranın yaklaşık 0,293 ise %50 bakra çıkarması başarılı olabilir. Küçük oranın yüzdesini kaldırması gereken bakra oranı daha büyük. Küçük bir bakar uça ğıyla karşılaştığında, fleksibil kontrol impedansı'nın tek ihtiyacı yüksek kontrol impedansı değeri olması.

Kısaca sıkıştırılmış referans uça ğı, uçaktan büyük yüzde bakır kaldırıldığını anlamına gelir. Hızlı PCB'deki kontrol edilmiş impedans üzerine önemli bir etkisi var. İzler için yüzde 100 korumalı uçak sağlayamaz. Karşılaştırılmış referans uçağının ana amacı devre tahtasının fleksibiliyetini arttırmaktır.

Fleksibil tasarımdaki impedans kontrolü, gerekli impedans değerini ulaştırmak için standart fleksibil çekirden daha kalın bir fleksibil çekirdek gerekiyor. Daha kalın fleksibil bir çekirdek bütün kalınlığı arttırır ve eğlenceliği azaltır.

Yüzey mikrostrip yapılandırması mümkün en ince fleksibil çekirdeğe yol verir, en yüksek derece fleksibillik sağlıyor. Striptiz çizgi yapılandırması izlerin her iki tarafında kaldırılmasına izin verir. Ancak bu yapılandırma defleksyon kalınlığını önemli olarak arttırır, bu da defleksyon kapasitesini azaltır.

Fleksibil tahta genellikle poliimit altrasından yapılır. Sıkı materyallerle karşılaştırıldığında, bu substratlar Dk değerlerini (3 ile 3.5) sağlar. fleksibil materyallerin kalınlığı her zaman eşittir. Bu onları fleksible kontrol impedance tasarımı için ideal yapar.

İki tür poliimit maddeler var: adhesive tabanlı maddeler ve adhesive özgür maddeler. İki bağlı ve adhesive tabanlı materyaller de fleksif CI tasarımları için kullanılabilir. Ancak sürekli sonuçları yüzünden, bağlı maddeler yüksek hızlı uygulamalar için daha uygun.

Teflon ve Teflon/Polyimide hibrid materyalleri gibi gelişmiş materyaller yüksek hızlı uygulamalar için uygun. Bu maddeler poliimit maddelerinden daha pahalıdır. Standard adhesive-free polyimide materyalleri, maliyetleri azaltırken kontrol edilmiş impedans tasarımının ihtiyaçlarına uyuyor. Sierra Circuits fleksible PCB için DuPont malzemelerini kullanır.

Kontrol edilmiş impedance, PCB'deki sinyal görüntülerini küçültmek için anahtar faktörlerinden biridir.