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Descripción del PWB controlado de la impedancia
Sin control de la impedancia, las reflexiones de la señal y las distorsiones significativas de la señal ocurrirán, dando por resultado fracaso del diseño. El control de la impedancia se requiere para las señales comunes, tales como autobús del PCI, el autobús de PCI-E, USB, Ethernet, memoria de RDA, señales de LVDS, el control de la impedancia del etc. necesita eventual ser alcanzado por diseño del PWB y un requisito más alto para el proceso del tablero del PWB también se propone también. Necesitamos tan controlar la impedancia del cableado según el requisito de la integridad de señal.
El valor correspondiente de la impedancia de diversos cableados se puede obtener por el cálculo.
Línea de la microcinta
Es compuesto por un conductor de la tira y el avión de tierra, con dieléctrico en el centro. Si constantes dieléctricos, línea anchura, y su distancia al avión de tierra son controlables, después su impedancia característica es también controlable con una exactitud del ± el 5%.
Tira-línea
Un stripline es una tira de cobre en el medio de un dieléctrico colocado entre dos aviones conductores. Si la línea grueso y anchura, la constante dieléctrica del dieléctrico, y la distancia entre los dos aviones que ponen a tierra es todo controlable, después la impedancia característica de la línea es también controlable con una exactitud del within10%.
La estructura del tablero de múltiples capas
Para controlar la impedancia del PWB bien, debemos primero entender la estructura del PWB.
Laminar mutuo de la base y de un prepreg presiona al tablero de múltiples capas mencionado generalmente por nosotros, y la base es un tablero revestido de cobre duro, bilateral con el grueso específico, que es la materia prima de la placa de circuito impresa. La supuesta capa de mojado constituyó por actos del prepreg como base de enlace, aunque también tenga cierto grueso inicial, mientras que su grueso variará algo durante presionar.
Generalmente, las dos capas dieléctricas exteriores del tablero de múltiples capas están mojando capas, con una capa de cobre separada de la hoja como la hoja de cobre externa en el exterior de estas dos capas. Las especificaciones originales del grueso de la capa externa y de la capa interna de la hoja de cobre son generalmente tres clases de 0,5 onzas, 1 onza, 2 onzas (1 onza está sobre 35um o 1.4mil), pero después de una serie de tratamiento superficial, el grueso final de la capa externa de hoja de cobre será aumentado generalmente en cerca de 1 onza o tan. La hoja de cobre interna es el material revestido de cobre a ambos lados de la base, su grueso final es levemente diferente del grueso original, pero debido a la aguafuerte, reduce generalmente algún um.
La capa exterior del tablero de múltiples capas es la máscara de la soldadura, que generalmente es llamada “aceite verde” por nosotros. Por supuesto, puede también ser colores amarillos u otros. El grueso de la máscara de la soldadura es generalmente difícil exactamente a resuelto, el área cobre-libre en la superficie es levemente más gruesa que el área con cobre, pero la hoja de cobre sigue siendo muy prominente debido a la falta de grueso de cobre de la hoja, nosotros puede sentirla cuando tocamos la superficie de una placa de circuito impresa con los fingeres.
Al hacer a la placa de circuito impresa con cierto grueso, es necesario razonablemente seleccionar los parámetros de diversos materiales; Por otra parte, el grueso final del prepreg será más fino que el grueso inicial.
Parámetros de PCBs
Los parámetros del PWB variarán levemente a partir de una fábrica del PWB a otra. Algunos parámetros de BichengPCB son como sigue:
Hoja de cobre superficial
Hay tres clases de gruesos para los materiales de cobre superficiales accesibles de la hoja: 12um, 18um y 35um. Los gruesos finales después de procesar están sobre 44um, 50um y 67um.
Base
Nuestro substrato común del PWB es IT158, el FR-4 estándar, revestido de cobre bilateral. Las especificaciones opcionales se pueden determinar por el contacto con los fabricantes.
Prepreg
Las especificaciones (gruesos originales) son 7628H (0.213m m), 7628 (el 41%) (0.185m m), 7628 (el 43%) (0.195m m), 2116HR (0.135m m), 2116 (0.120m m), 1080 (0.075m m) y 1060 (0.05m m). El grueso después de que el presionar real sea generalmente 10-15um más pequeño que el valor original. A lo más tres prepregs se pueden utilizar para la misma capa de mojado, y el grueso no puede ser lo mismo unos. Por lo menos solamente un prepreg puede ser utilizado, pero algunos fabricantes requieren para utilizar por lo menos dos prepregs. Si el grueso del prepreg no es bastante, la hoja de cobre a ambos lados de la base se puede grabar al agua fuerte lejos, y entonces los prepregs se utilizan para ser adheridos en ambos lados, para poder observar una capa de mojado más gruesa.
Máscara de la soldadura
El grueso de la máscara de la soldadura en la hoja de cobre C2 está sobre 8-10um. El grueso de la máscara de la soldadura en la superficie cobre-libre (C1) varía basado en los diversos gruesos del cobre superficial. Cuando el grueso del cobre superficial es 45um, C1 está sobre 13-15um, cuando el grueso del cobre superficial es 70um, C1 el ≈ 17-18um.
El corte transversal del conductor
Pensaríamos que el corte transversal del conductor es un rectángulo, pero es realmente un trapezoide. Tome la capa SUPERIOR como un ejemplo, cuando el grueso de la hoja de cobre es 1 onza, la base superior del trapezoide es 1 milipulgada más corta que la base más baja. Por ejemplo, si la línea anchura es 5 milipulgada, después su base superior es cerca de 4 milipulgada, una base más baja es 5 milipulgada. La diferencia entre la base superior y más baja se relaciona con el grueso del cobre.
Constante dieléctrica
La constante dieléctrica del prepreg depende del grueso. La constante dieléctrica del CCL se relaciona con el material de la resina utilizó, la constante dieléctrica del material FR4 es 4,2 - 4,7 y disminuciones con el aumento de la frecuencia.
Factor de pérdida dieléctrica
La energía consumida por la calefacción del dieléctrico bajo acción de alternar el campo eléctrico se llama pérdida dieléctrica y se expresa generalmente en términos de factor de pérdida dieléctrica, tanδ. El valor típico de IT158 es 0,016.
La línea anchura mínima y la líneas espaciamiento para asegurar el proceso es: 4mil/4mil.
Introducción de herramienta para el cálculo de la impedancia:
Podemos calcular la impedancia por el software de EDA después de entender la estructura del tablero de múltiples capas y de dominar los parámetros requeridos. Allegro puede ser utilizado para calcular, pero aquí recomendamos otra herramienta SI9000 polar, que es una buena herramienta para calcular la impedancia característica, y ahora muchas fábricas del PWB están utilizando este software.
Al calcular la impedancia característica de la señal interna, línea diferenciada o línea de terminación única, usted encontrará que hay solamente una diferencia leve entre el resultado del cálculo de SI9000 polar y el allegro, que se relaciona con algunos detalles del proceso, tales como la forma del corte transversal del conductor. Pero le sugiero para elegir el modelo revestido, en vez del modelo superficial cuando el cálculo de la impedancia característica de la señal superficial, porque la existencia de la máscara de la soldadura se considera en esta clase de modelo así que del resultado será más exacto. La figura siguiente es el resultado calculado usando el SI9000 polar en el caso de considerar la máscara de la soldadura, y con la línea impedancia diferenciada superficial de 50 ohmios:
Pues el grueso de la máscara de la soldadura es difícil de controlar, un método de la aproximación se puede también utilizar tan, recomendado tan por la fábrica del tablero: para restar un valor específico de los resultados calculados del modelo superficial, se recomienda para restar la impedancia diferenciada de 8 ohmios, impedancia de terminación única de 2 ohmios.
Los requisitos de la impedancia diferenciada de los pares
(1) para determinar el modo de conexión, parámetros y cálculo de la impedancia. El par diferenciado del cableado se divide en dos clases de línea externa modo diferenciado de la microcinta y de la tira-línea interna modo diferenciado. La impedancia se puede calcular usando el software relevante del cálculo de la impedancia (tal como POLAR-SI9000) y se puede también calcular usando la fórmula del cálculo de la impedancia por un sistema de parámetros razonable.
(2) línea equidistante paralela. Determine la línea anchura y espaciamiento, usted debe estrictamente de acuerdo con la línea calculada anchura y espaciamiento al atar con alambre la disposición, el espaciamiento entre dos líneas no puede ser cambiado, es decir, para mantener paralelo. Hay dos clases de paralelo: uno está atando con alambre de lado a lado la capa para dos líneas y el otro es cableado sobre-debajo de las capas para dos líneas. El último (que es la señal diferenciada de la capa intermediaria) se evita generalmente tanto cuanto sea posible, como la exactitud de la alineación que lamina entre las capas de la laminación es mucho más bajo que el de la misma capa que graba al agua fuerte exactitud en la fabricación real del PWB, y con la pérdida de dieléctrico durante laminar el espaciamiento de la línea diferenciada no puede ser asegurado para ser igual al grueso del dieléctrico de la capa intermediaria, que causará un cambio diferenciado de la impedancia entre los pares del diferencial de la capa intermediaria. Por lo tanto, se recomienda para utilizar el mismo diferencial de la capa lo más lejos posible.