Directrices para el control de la impedancia en las fábricas de PCB

Objetivo del control de la impedancia

Determinar los requisitos de control de la impedancia, estandarizar el método de cálculo de la impedancia, formular las directrices del diseño del ensayo de impedancia COUPON,y garantizar que los productos puedan satisfacer las necesidades de producción y los requisitos de los clientes.

Definición del control de impedancia

Definición de la impedancia

A una cierta frecuencia, la línea de transmisión de la señal del dispositivo electrónico, relativa a una capa de referencia,su señal de alta frecuencia o onda electromagnética en el proceso de propagación de la resistencia se llama impedancia característica, es una suma vectorial de la impedancia eléctrica, la resistencia inductiva, la resistencia capacitiva.......

Clasificación de la impedancia

En la actualidad, nuestra impedancia común se divide en: impedancia de un solo extremo (línea), impedancia diferencial (dinámica),

Impedancia de estos tres casos

• Impedencia de un solo extremo (línea): la impedancia de un solo extremo se refiere a la impedancia medida por una sola línea de señal.
• Impedancia diferencial (dinámica): en inglés, la impedancia diferencial se refiere a la unidad diferencial en las dos líneas de transmisión de igual ancho y igual distancia probadas a la impedancia.
• Impedancia coplanar: impedancia coplanar en inglés, refers to the signal line in its surrounding GND / VCC (signal line to its two sides of GND / VCC The impedance tested when the transmission between the GND/VCC (equal distance between the signal line to its two sides GND/VCC).

Los requisitos de control de la impedancia se determinan por las siguientes condiciones:

Cuando la señal se transmite en el conductor de PCB, si la longitud del cable está cerca de 1/7 de la longitud de onda de la señal, entonces el cable se convierte en una señal

Producción de PCB, de acuerdo con los requisitos del cliente para decidir si controlar la impedancia

Si el cliente requiere un ancho de línea para hacer el control de impedancia, la producción necesita controlar la impedancia del ancho de línea.

Tres elementos de coincidencia de impedancia:

Impedancia de salida (parte activa original), impedancia característica (línea de señal) e impedancia de entrada (parte pasiva)

(placa de PCB) coincidencia de impedancia

Cuando la señal se transmita en el PCB, la impedancia característica de la placa de PCB deberá coincidir con la impedancia electrónica de los componentes de cabeza y cola.Una vez que el valor de la impedancia está fuera de la tolerancia, la energía de la señal transmitida se reflejará, se dispersará, se atenuará o retrasará, lo que dará lugar a una señal incompleta y a una distorsión de la señal.

Er: permittividad dieléctrica, inversamente proporcional al valor de la impedancia, constante dieléctrica según el cálculo de la "tabla de constantes dieléctricas de hoja" recientemente proporcionada.

H1, H2, H3, etc.: la capa de línea y la capa de conexión a tierra entre el grosor del medio y el valor de impedancia es proporcional.

W1: ancho de la línea de impedancia; W2: ancho de la línea de impedancia, y la impedancia es inversamente proporcional.

R: cuando el cobre del fondo interno para HOZ, W1 = W2 + 0.3mil; cobre del fondo interno para 1OZ, W1 = W2 + 0.5mil; cuando el cobre del fondo interno para 2OZ W1 = W2 + 1.2mil.

B: Cuando el cobre de base exterior es HOZ, W1=W2+0.8mil; cuando el cobre de base exterior es 1OZ, W1=W2+1.2mil; cuando el cobre de base exterior es 2OZ, W1=W2+1.6mil.

C: W1 es el ancho de la línea de impedancia original. T: espesor de cobre, inversamente proporcional al valor de impedancia.

R: La capa interna es el espesor de cobre del sustrato, HOZ se calcula por 15μm; 1OZ se calcula por 30μm; 2OZ se calcula por 65μm.

B: La capa exterior es el espesor de la lámina de cobre + el espesor del revestimiento de cobre, dependiendo de las especificaciones del cobre del orificio, cuando el cobre inferior es HOZ, cobre del orificio (promedio 20 μm, mínimo 18 μm ),el cobre de mesa calculado en 45 μm; cobre perforado (media 25 μm, mínimo 20 μm), el cobre de mesa calculado por 50 μm; cobre perforado de punto único mínimo 25 μm, el cobre de mesa calculado por 55 μm.

C: Cuando el cobre de fondo es de 1OZ, el cobre de agujero (promedio 20μm, mínimo 18μm), el cobre de mesa se calcula por 55μm; el cobre de agujero (promedio 25μm, mínimo 20μm), el cobre de mesa se calcula por 60μm;agujero de cobre de punto único mínimo 25 μm, el cobre de mesa se calcula en 65 μm.

S: la distancia entre líneas adyacentes y líneas, proporcional al valor de impedancia (impedencia diferencial).

• C1: espesor de la resistencia de soldadura del sustrato, inversamente proporcional al valor de impedancia;
• C2: espesor de la resistencia de la soldadura de la superficie de la línea, inversamente proporcional al valor de la impedancia;
• C3: espesor entre líneas, inversamente proporcional al valor de impedancia;
• CEr: resistencia de soldadura constante dieléctrica, y el valor de impedancia es inversamente proporcional a.

R: Impreso una vez que la tinta resista a la soldadura, valor C1 de 30 μm, valor C2 de 12 μm, valor C3 de 30 μm.

B: Tinta resistente a la soldadura impresa dos veces, valor C1 de 60 μm, valor C2 de 25 μm, valor C3 de 60 μm.

C: CEr: calculado de acuerdo con 3.4.

Ámbito de aplicación:Cálculo de la impedancia diferencial antes de la soldadura por resistencia externa

Descripción del parámetro.

H1: espesor dieléctrico entre la capa exterior y VCC/GND

W2:Ancho de la superficie de la línea de impedancia

W1:Ancho inferior de la línea de impedancia

S1:Espacio de línea de impedancia diferencial

Er1:constante dieléctrica de la capa dieléctrica

T1: espesor de cobre en línea, incluido el grosor de cobre del sustrato + grosor de cobre de chapa

Ámbito de aplicación:Cálculo de la impedancia diferencial después de la soldadura por resistencia externa

Descripción del parámetro.

H1: espesor del dieléctrico entre la capa exterior y VCC/GND

W2:Ancho de la superficie de la línea de impedancia

W1:Ancho inferior de la línea de impedancia

S1:Espacio de línea de impedancia diferencial

Er1:constante dieléctrica de la capa dieléctrica

T1: espesor de cobre en línea, incluido el grosor de cobre del sustrato + grosor de cobre de chapa

CEr:Constante dieléctrica de la impedancia

C1: espesor de resistencia del sustrato

C2:Densidad de resistencia de la superficie de la línea

C3:Densidad de la resistencia de la impedancia diferencial entre líneas

Diseño del ensayo de impedancia COUPON

COUPON añadir ubicación

El COUPON de prueba de impedancia se coloca generalmente en el centro del PNL, no se permite colocarlo en el borde de la placa PNL, excepto en casos especiales (como 1PNL = 1PCS).

Consideraciones de diseño del cupón

Para garantizar la exactitud de los datos de ensayo de impedancia, el diseño COUPON debe simular completamente la forma de la línea dentro de la placa, si la línea de impedancia alrededor de la placa está protegida por cobre,el COUPON debe ser diseñado para reemplazar la línea de protección; si la línea de resistencia del tablero es la alineación "serpiente", el COUPON también debe diseñarse como una alineación "serpiente".entonces el COUPON también debe ser diseñado como una alineación "serpiente".

Especificaciones de diseño del ensayo de impedancia COUPON

Impedancia de una sola línea:

Parámetros principales del COUPON de ensayo:

• A: Diámetro del agujero de ensayo 1.20MM (2X/COUPON), este es el tamaño de la sonda de ensayo
• B: agujero de colocación de ensayo: unificado por la producción de 2 mm (3X/COUPON), posicionamiento con tablero de gong; C: dos agujeros de ensayo con una distancia de 3,58 mm

Impedancia diferencial (dinámica)

Los parámetros principales del COUPON de ensayo: A: el diámetro del agujero de ensayo es de 1,20 mm (4X/COUPON), dos de ellos para el agujero de señal, los otros dos para el agujero de puesta a tierra, son el tamaño de la sonda de ensayo; B:agujero de posición de ensayo: unificado de acuerdo con la producción de 2 mm (3X / COUPON), posicionamiento de la placa de gong con; C: dos espaciados de agujeros de señal: 5,08 mm, dos espaciados de agujeros de tierra para: 10,16 mm.

Diseño de las notas COUPON

• La distancia entre la línea de protección y la línea de impedancia debe ser mayor que el ancho de la línea de impedancia.
• La longitud de la línea de impedancia generalmente está diseñada en el rango de 6-12INCH.
• La capa GND o POWER más cercana de la capa de señal adyacente es la capa de referencia en tierra para la medición de la impedancia.
• La línea de protección de la línea de señal añadida entre las dos capas GND y POWER no debe ocultar la línea de señal de ninguna capa entre las capas GND y POWER.
• Los dos orificios de señal conducen a la línea de impedancia diferencial, y los dos orificios de tierra deben estar conectados a tierra al mismo tiempo en la capa de referencia.
• Para garantizar la uniformidad del revestimiento de cobre, es necesario añadir un PAD o una piel de cobre que agarre la energía en la posición exterior de la tabla vacía.

Impedancia coplanar diferencial

Parámetros principales del COUPON de ensayo: la misma impedancia diferencial

Tipo de impedancia diferencial coplanar:

• Capa de referencia y línea de impedancia en el mismo nivel, es decir, la línea de impedancia está rodeada por el GND / VCC circundante, el GND / VCC circundante es el nivel de referencia.Modo de cálculo del software POLAR, véase el punto 4.5.3.8; 4.5.3.9; 4.5.3.12.
• La capa de referencia es la capa GND/VCC en el mismo nivel y la capa GND/VCC adyacente a la capa de señal (la línea de impedancia está rodeada por la GND/VCC circundante,y el GND/VCC circundante es la capa de referencia).