Čo je kontrola impedancie PCB?
Impedancia PCBOvládanie sa týka procesu presného zodpovedania charakteristickej impedancie prenosových vedení pri vysokorýchlostnom návrhu PCB, aby sa zabezpečila integrita signálu. Charakteristická impedancia je obštrukčný parameter striedavého výkonu v obvode, ktorý je určený hlavne kapacitanciou, indukčnosťou, odporom a vodivosťou. Jeho hlavným cieľom je znížiť reflexiu a skreslenie signálu a vyhnúť sa chybám dát alebo zlyhaniami dizajnu spôsobené nezákonami počas prenosu vysokorýchlostných signálov (napríklad USB, Ethernet alebo DDR pamäť). Napríklad, keď sa signál stretne s bodom nesúladu impedancie (napríklad s otvoreným obvodom alebo zlomeným drôtom), bude odrážať dozadu ako zvukové vlny zasiahnuté stenou, čo spôsobí silné skreslenie pôvodného signálu, čo môže tiež významne ovplyvniť výkon systému v nízkofrekvenčných signáloch.
Ako vykonať kontrolu impedancie na DPS?
Implementácia riadenia impedancie DPS zahŕňa viac krokov a vyžaduje komplexné zváženie parametrov konštrukcie a výrobných procesov. Nasledujú kľúčové metódy:
Riadenie geometrických parametrov: Impedancia smerovania PCB je určená faktormi, ako je šírka medeného drôtu, hrúbka, dielektrická konštanta, dielektrická hrúbka, hrúbka podložky a zemná dráha. Zníženie šírky medeného drôtu alebo zvýšenie hrúbky dielektriku môže zvýšiť impedanciu, zatiaľ čo zníženie dielektrickej konštanty môže pomôcť optimalizovať zodpovedajúcu hodnotu. Pri praktickom dizajne je potrebné simulovať kombináciu týchto premenných prostredníctvom softvéru EDA, aby sa zabezpečilo, že hodnota impedancie spĺňa požiadavky cieľa (napríklad 50 Ω alebo 100 Ω).
Optimalizujte laminovanú štruktúru: Jadrom viacvrstvových dosiek je laminácia základných dosiek a polotvrdené listy. Aby sa udržala konzistentnosť impedancie, malo by sa zachovať symetrické usporiadanie medzi formovaním a signálnou vrstvou. Napríklad pri návrhu RF môže umiestnenie pozemnej vrstvy priamo pod vrstvou signálu minimalizovať indukčnosť slučky a znížiť presluch až o 30%; Okrem toho malé variácie v hrúbke média (napríklad 0,1 milimetrov) môžu spôsobiť impedančné posuny 5-10 Ω, takže je potrebná prísna kontrola tolerancie hrúbky vrstvy.
Návrh a referenčná vrstva prenosu: prenosové vedenie pozostáva z drôtových stopy a aspoň jednej referenčnej vrstvy (napríklad pozemná vrstva alebo napájacia vrstva). Počas dizajnu by sa malo zabezpečiť, aby bola cesta spiatočnej signálu krátka a nepretržitá, čím sa zabránilo bodom prerušenia. Bežné metódy zahŕňajú použitie štruktúr microStrip alebo strip, kde izolačné materiály a referenčné vrstvy spolu vytvárajú rámec riadenia impedancie na zníženie interferencie spätného toku signálu.
Výrobná spolupráca: Spolupráca s továrňami PCB na optimalizácii parametrov materiálu (ako je počiatočná hrúbka medenej fólie 0,5-2oz) a upravte konečnú hrúbku pomocou leptania a povrchového spracovania. Zároveň hrúbka masky spájky (zelený olej) ovplyvňuje impedanciu povrchu a v návrhu je potrebné rezervovať okraj.
Stručne povedané, úspech riadenia impedancie PCB sa spolieha na úzku integráciu simulácie softvéru, plánovania zásobníka a riadenia procesov, aby sa riešili výzvy vysokorýchlostných signálov.