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Alta luz: | La impedancia de cobre de la hoja controló el PWB,la impedancia 12um controló el PWB |
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Resumen de yompedanciaCPCB controlado
Sin control de impedancia, se producirán reflejos de señal significativos y distorsiones de señal, lo que provocará fallas en el diseño.Se requiere control de impedancia para señales comunes, como bus PCI, bus PCI-E, USB, Ethernet, memoria DDR, señales LVDS, etc. Eventualmente, el control de impedancia debe lograrse mediante el diseño de PCB y también se requiere un requisito más alto para el proceso de la placa PCB. presentar también.Por lo tanto, debemos controlar la impedancia del cableado según el requisito de integridad de la señal.
El valor de impedancia correspondiente de diferentes cableados se puede obtener mediante cálculo.
línea de microtiras
Está compuesto por un conductor de tira y el plano de tierra, con dieléctrico en el medio.Si la constante dieléctrica, el ancho de línea y su distancia al plano de tierra son controlables, entonces su impedancia característica también es controlable con una precisión de ± 5%.
línea de tira
Una tira es una tira de cobre en medio de un dieléctrico colocado entre dos planos conductores.Si el grosor y el ancho de la línea, la constante dieléctrica del dieléctrico y la distancia entre los dos planos de puesta a tierra son controlables, entonces la impedancia característica de la línea también es controlable con una precisión del 10 %.
La estructura del tablero multicapa.
Para controlar bien la impedancia de la PCB, primero debemos entender la estructura de la PCB.
La placa multicapa que mencionamos generalmente se presiona mediante laminación mutua del núcleo y un preimpregnado, y el núcleo es una placa revestida de cobre de dos lados duro con un grosor específico, que es el material básico de la placa de circuito impreso.La llamada capa humectante constituida por el preimpregnado actúa como núcleo de unión, aunque también tiene un cierto espesor inicial, mientras que su espesor variará algo durante el prensado.
Generalmente, las dos capas dieléctricas más externas de la placa multicapa son capas humectantes, con una capa de lámina de cobre separada como lámina de cobre exterior en el exterior de estas dos capas.Las especificaciones de espesor originales de la capa externa y la capa interna de la lámina de cobre generalmente son tres tipos de 0.5 oz, 1 oz, 2 oz (1 oz es aproximadamente 35um o 1.4mil), pero después de una serie de tratamientos superficiales, el espesor final de la capa exterior de lámina de cobre generalmente se incrementará en aproximadamente 1 onza.La lámina de cobre interna es el material revestido de cobre en ambos lados del núcleo, su grosor final es ligeramente diferente del grosor original, pero debido al grabado, generalmente se reduce un poco.
La capa más externa de la placa multicapa es la máscara de soldadura, que generalmente llamamos "aceite verde".Por supuesto, también puede ser amarillo u otros colores.El grosor de la máscara de soldadura generalmente es difícil de determinar con precisión, el área sin cobre en la superficie es ligeramente más gruesa que el área con cobre, pero la lámina de cobre sigue siendo muy prominente debido a la falta de grosor de la lámina de cobre, podemos sentirlo cuando tocamos la superficie de una placa de circuito impreso con los dedos.
Al fabricar la placa de circuito impreso con un cierto grosor, es necesario seleccionar razonablemente los parámetros de varios materiales;Por otro lado, el espesor final del preimpregnado será más fino que el espesor inicial.
Parámetros de PCB
Los parámetros de PCB variarán ligeramente de una fábrica de PCB a otra.Algunos parámetros de BichengPCB son los siguientes:
Lámina de cobre superficial
Hay tres tipos de espesores para materiales de lámina de cobre de superficie accesible: 12um, 18um y 35um.Los espesores finales después del procesamiento son de aproximadamente 44 um, 50 um y 67 um.
Centro
Nuestro sustrato de PCB común es IT158, el estándar FR-4, revestido de cobre de dos lados.Las especificaciones opcionales se pueden determinar poniéndose en contacto con los fabricantes.
preimpregnado
Las especificaciones (grosores originales) son 7628H (0,213 mm), 7628 (41 %) (0,185 mm), 7628 (43 %) (0,195 mm), 2116HR (0,135 mm), 2116 (0,120 mm), 1080 (0,075 mm) y 1060 (0,05 mm).El grosor después del prensado real suele ser de 10 a 15 um más pequeño que el valor original.Se pueden usar como máximo tres preimpregnados para la misma capa humectante, y el espesor no puede ser el mismo.Se puede usar al menos un preimpregnado, pero algunos fabricantes exigen el uso de al menos dos preimpregnados.Si el grosor del preimpregnado no es suficiente, la lámina de cobre en ambos lados del núcleo se puede grabar y luego los preimpregnados se utilizan para adherirse en ambos lados, de modo que se pueda lograr una capa humectante más gruesa.
Soldarmascarilla
El grosor de la máscara de soldadura en la lámina de cobre C2 es de aproximadamente 8 a 10 um.El grosor de la máscara de soldadura en el área de superficie libre de cobre (C1) varía según los diferentes grosores de la superficie de cobre.Cuando el espesor de la superficie del cobre es de 45 um, C1 es de aproximadamente 13-15 um, cuando el espesor de la superficie del cobre es de 70 um, C1 ≈ 17-18 um.
Télsección transversalde conductor
Pensaríamos que la sección transversal del conductor es un rectángulo, pero en realidad es un trapezoide.Tome la capa SUPERIOR como ejemplo, cuando el grosor de la hoja de cobre es de 1 oz, la base superior del trapezoide es 1 mil más corta que la base inferior.Por ejemplo, si el ancho de la línea es de 5 mil, entonces su base superior es de aproximadamente 4 mil, la base inferior es de 5 mil.La diferencia entre la base superior e inferior está relacionada con el espesor del cobre.
Constante dieléctrica
La constante dieléctrica del preimpregnado depende del espesor.La constante dieléctrica del CCL está relacionada con el material de resina utilizado, la constante dieléctrica del material FR4 es 4,2 - 4,7 y disminuye con el aumento de la frecuencia.
Dieléctricopérdida Facciónr
La energía consumida por el calentamiento del dieléctrico bajo la acción de un campo eléctrico alterno se denomina pérdida dieléctrica y generalmente se expresa en términos del factor de pérdida dieléctrica, tanδ.El valor típico de IT158 es 0,016.
El ancho mínimo de línea y el espacio entre líneas para garantizar el procesamiento es: 4 mil / 4 mil.
Introducción de la herramienta para el cálculo de la impedancia:
Podemos calcular la impedancia mediante el software EDA después de comprender la estructura de la placa multicapa y dominar los parámetros necesarios.Allegro se puede usar para calcular, pero aquí recomendamos otra herramienta Polar SI9000, que es una buena herramienta para calcular la impedancia característica, y ahora muchas fábricas de PCB están usando este software.
Al calcular la impedancia característica de la señal interna, ya sea línea diferencial o línea de un solo extremo, encontrará que solo hay una ligera diferencia entre el resultado del cálculo de Polar SI9000 y Allegro, que está relacionado con algunos detalles del procesamiento, como la forma de la sección transversal del conductor.Pero le sugiero que elija el modelo recubierto, en lugar del modelo de superficie al calcular la impedancia característica de la señal de superficie, porque en este tipo de modelo se considera la existencia de la máscara de soldadura, por lo que el resultado será más preciso.La siguiente figura es el resultado calculado utilizando el Polar SI9000 en el caso de considerar la máscara de soldadura, y con la impedancia de línea diferencial superficial de 50 ohm:
Como el espesor de la máscara de soldadura es difícil de controlar, también se puede utilizar un método de aproximación, como recomienda la fábrica de placas: para restar un valor específico de los resultados calculados del modelo de superficie, se recomienda restar la impedancia diferencial de 8 ohmios, impedancia de un solo extremo de 2 ohmios.
Los requisitos de la impedancia del par diferencial.
(1) Para determinar el modo de cableado, los parámetros y el cálculo de la impedancia.El cableado del par diferencial se divide en dos tipos de modo diferencial de línea de microbanda externa y el modo diferencial de línea de banda interna.La impedancia se puede calcular utilizando el software de cálculo de impedancia correspondiente (como POLAR-SI9000) y también se puede calcular utilizando la fórmula de cálculo de impedancia mediante un conjunto razonable de parámetros.
(2) Línea paralela equidistante.Determine el ancho y el espaciado de la línea, debe estar estrictamente de acuerdo con el ancho y el espaciado de la línea calculados al diseñar el cableado, el espacio entre dos líneas no se puede cambiar, es decir, para mantener el paralelo.Hay dos tipos de paralelo: uno es el cableado de capas de lado a lado para dos líneas y el otro es el cableado de capas superpuestas para dos líneas.La última (esa es la señal diferencial entre capas) generalmente se evita tanto como sea posible, ya que la precisión de alineación de laminación entre capas de laminación es mucho menor que la precisión de grabado de la misma capa en la fabricación real de PCB, y con la pérdida de dieléctrico durante el laminado, no se puede garantizar que el espaciado de la línea diferencial sea igual al grosor del dieléctrico de la capa intermedia, lo que provocará un cambio de impedancia diferencial entre los pares diferenciales de la capa intermedia.Por lo tanto, se recomienda utilizar el mismo diferencial de capa en la medida de lo posible.
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