Công nghệ PCB - Phương pháp tính trở kháng PCB

Trong quá trình thiết kế PCB tốc độ cao, thiết kế xếp chồng PCB và tính toán trở kháng PCB là những bước đầu tiên. Phương pháp tính toán trở kháng PCB rất trưởng thành, vì vậy sự khác biệt giữa các tính toán phần mềm PCB khác nhau là rất nhỏ. IPCyber sử dụng Si9000 như một ví dụ.

Tính toán trở kháng PCB tương đối tẻ nhạt, nhưng chúng ta có thể tóm tắt một số kinh nghiệm để giúp cải thiện hiệu quả tính toán. Đối với dây microband FR4, 50 ohm PCB thường được sử dụng, chiều rộng dây thường bằng 2 lần độ dày của phương tiện truyền thông; Chiều rộng đường của một dải 50 ohm bằng một nửa tổng độ dày của môi trường giữa hai mặt phẳng, có thể giúp chúng ta nhanh chóng khóa phạm vi của chiều rộng đường PCB. Lưu ý rằng chiều rộng đường PCB được tính toán thường nhỏ hơn giá trị này.

Ngoài việc cải thiện hiệu quả tính toán, chúng ta cũng cần cải thiện tính toán PCB. Bạn có thường xuyên gặp phải tình huống mà trở kháng PCB tính toán của riêng bạn không phù hợp với nhà máy PCB? Có người sẽ nói điều này không liên quan gì đến nó, trực tiếp để nhà máy PCB điều chỉnh đi. Nhưng sẽ có một nhà máy PCB không thể điều chỉnh, cho phép bạn thư giãn kiểm soát trở kháng PCB? Làm tốt sản phẩm hay mọi thứ đều nằm trong tầm kiểm soát của mình.

Khi thiết kế tính toán trở kháng PCB xếp chồng lên nhau, đây là một số điểm được đề xuất để bạn tham khảo:

1. Chiều rộng dây PCB tốt nhất là rộng, không mỏng. Thế nghĩa là sao? Bởi vì chúng ta biết rằng trong quá trình sản xuất PCB, có giới hạn về độ mịn và chiều rộng. Nếu chiều rộng dòng của PCB được thu hẹp để điều chỉnh trở kháng PCB, nó sẽ làm tăng chi phí hoặc nới lỏng kiểm soát trở kháng PCB. Do đó, chiều rộng tương đối trong tính toán có nghĩa là trở kháng mục tiêu thấp hơn một chút. Ví dụ, trở kháng dòng đơn là 50 ohms. Chúng ta có thể tính đến 49 ohms và cố gắng không đến 51 ohms.

2. Đây là một xu hướng chung. Trong thiết kế của chúng tôi, có thể có nhiều mục tiêu điều khiển trở kháng PCB, vì vậy toàn bộ trở kháng PCB phải lớn hơn hoặc nhỏ hơn 100 ohms và 90 ohms.

3. Tỷ lệ đồng dư và tốc độ dòng keo được xem xét. Khi một hoặc cả hai mặt của phôi pre-nhúng được khắc bởi mạch PCB, keo được lấp đầy trong khoảng cách khắc trong quá trình ép, do đó làm giảm thời gian độ dày liên kết giữa hai lớp. Tỷ lệ đồng còn lại càng nhỏ, càng được lấp đầy, lượng đồng còn lại càng ít. Vì vậy, nếu độ dày của hai lớp pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre

4. Chỉ định nội dung vải thủy tinh và keo. Các kỹ sư đã xem bảng dữ liệu PCB đều biết rằng hệ số điện môi của vải thủy tinh, wafer bán rắn hoặc bảng lõi có hàm lượng keo khác nhau là khác nhau. Ngay cả khi chiều cao của nó gần như giống nhau, nó có thể là sự khác biệt giữa 3,5 và 4. Sự khác biệt này có thể dẫn đến sự thay đổi trong trở kháng đơn khoảng 3 ohms. Ngoài ra, hiệu ứng của sợi thủy tinh có liên quan chặt chẽ đến kích thước của cửa sổ vải thủy tinh. Nếu bạn được thiết kế với tốc độ 10Gbps hoặc cao hơn và bạn không có vật liệu được chỉ định cho cán và nhà máy bảng đang sử dụng một mảnh vật liệu PCB 1080, có thể có vấn đề về tính toàn vẹn tín hiệu.

Tất nhiên, việc tính toán tỷ lệ đồng dư và lưu lượng keo là không chính xác, hệ số điện môi của vật liệu mới PCB đôi khi không phù hợp với giá trị danh nghĩa, một số nhà máy vải thủy tinh PCB không chuẩn bị vật liệu, v.v., những điều này sẽ dẫn đến thiết kế cán không thể đạt được hoặc thời gian giao hàng bị trì hoãn. Làm thế nào Khi bắt đầu thiết kế, hãy để các nhà máy tấm thiết kế một lớp dựa trên yêu cầu của chúng tôi và kinh nghiệm của họ để có được một lớp lý tưởng và có thể đạt được thông qua nhiều vòng lặp.

Lần trước, chúng tôi đã nói về một số "nghệ thuật đánh đổi" giữa tính toán trở kháng PCB và lập kế hoạch quy trình, chủ yếu để đạt được mục đích kiểm soát trở kháng PCB, nhưng cũng để đảm bảo sự tiện lợi của quá trình xử lý và giảm thiểu chi phí xử lý PCB. Tiếp theo, chúng ta sẽ thảo luận về quy trình cụ thể để tính toán trở kháng PCB bằng si9000.

Cách tính trở kháng PCB

Đối với tính toán trở kháng PCB, cài đặt ngăn xếp là điều kiện tiên quyết. Trước tiên, thông tin xếp chồng cụ thể của veneer phải được thiết lập trước. Dưới đây là thông tin xếp chồng PCB cho PCB tám lớp phổ biến. Lấy ví dụ này để biết một số cân nhắc về tính toán trở kháng PCB.

Tính trở kháng PCB

Đối với các đường tín hiệu, thực hiện trên bảng có thể chia thành các đường vi và các đường ruy - băng. Sự khác biệt giữa hai làm cho cấu trúc của tính toán trở kháng không phù hợp. Có hai trường hợp tính toán trở kháng PCB phổ biến được thảo luận dưới đây.

a. Dây Microband PCB

Dây Microband PCB được đặc trưng bởi chỉ có một lớp tham chiếu được bao phủ bởi dầu màu xanh lá cây. Dưới đây là các thiết lập tham số cụ thể cho đường đơn (50 đảo) và đường chênh lệch (100 đảo).

Cân nhắc thiết kế trở kháng PCB:

1. H1 là độ dày trung bình từ lớp bề mặt đến lớp tham chiếu, không bao gồm độ dày đồng của lớp tham chiếu;

2. C1, C2 và C3 là độ dày của dầu thô. Nói chung, độ dày của dầu xanh lá cây là khoảng 0,5 triệu~1 triệu, vì vậy việc duy trì giá trị mặc định là tốt. Độ dày có ảnh hưởng nhỏ đến trở kháng. Đây cũng là lý do tại sao in màn hình không nên được đặt càng nhiều càng tốt trên đường trở kháng khi làm việc với văn bản.

3. Độ dày của T1 thường là độ dày của lớp mạ đồng trên bề mặt, 1,8 triệu là kết quả của lớp mạ 0,5 oz+.

4. Nói chung, W1 là chiều rộng của các đường trên bảng. Vì đường được xử lý là hình thang, W2

B. Sọc

Một đường ruy - băng là một đường đứng giữa hai mặt phẳng tham chiếu. Dưới đây là các thiết lập tham số cụ thể cho đường đơn (50 đảo) và đường chênh lệch (100 đảo).

Chú ý:

1. H1 là độ dày của lõi giữa lớp dẫn và lớp tham chiếu, H2 là độ dày của PP giữa lớp dẫn và lớp cơ sở (xem xét dòng chảy của PP); Như trong hình 1, nếu đường trở kháng nằm trong lớp art03, H1 là độ dày điện môi giữa gnd02 và art03 và H2 là độ dày điện môi giữa gnd04 và art03 cộng với độ dày đồng.

2. Khi điện môi giữa ER1 và ER2 khác nhau, hằng số điện môi tương ứng có thể được lấp đầy.

3. Độ dày của T1 thường là độ dày của lớp đồng bên trong; Khi veneer là một tấm HDI, cần chú ý xem lớp bên trong có được mạ hay không.

Trên đây là phương pháp tính toán phổ biến của dây trở kháng PCB. Tuy nhiên, các thông số cụ thể của dây trở kháng PCB không thể được tính toán bằng cách sử dụng các phương pháp trên vì có ít lớp dày của tấm. Tại thời điểm này, trở kháng chung của PCB nên được xem xét như trong hình dưới đây:

Chú ý:

1. H1 là độ dày của môi trường giữa dây dẫn và lớp tham chiếu gần.

2. G1 và G2 là chiều rộng của địa điểm đi kèm. Nói chung, lớn hơn là tốt hơn.

D1 là khoảng cách đến mặt đất liền kề.

Câu hỏi: Sau khi biết tính toán trở kháng PCB cơ bản, những yếu tố nào liên quan đến trở kháng PCB của các đường tín hiệu trên một bảng duy nhất và mối quan hệ giữa chúng (tỷ lệ thuận hoặc nghịch đảo)?