Prečo je ťažké kontrolovať chybu impedancie dosky plošných spojov do 5 %? Viacvrstvové dosky plošných spojov

Sep 05, 2023 Zanechajte správu

Ako je dobre známe, kontrola impedancie je najzákladnejším princípom našej vysokorýchlostnej konštrukcie. V súčasnosti konvenčné továrne na dosky kontrolujú impedanciu na chybu 10% a mnohí priatelia môžu mať otázky, prečo je to 10%? Teoreticky, čím menšia chyba, tým lepšie, tak prečo ďalej nezvýšiť konvenčnú schopnosť riadenia na 8% alebo dokonca 5%?

 

01-1

 

Existuje mnoho faktorov, ktoré ovplyvňujú impedanciu zapojenia PCB, vrátane šírky a hrúbky medeného drôtu, dielektrickej konštanty média, hrúbky média a hrúbky spájkovacej masky. Preto, aby sa minimalizovala chyba impedancie, je potrebné počas procesu spracovania DPS veľmi dobre kontrolovať chyby rôznych faktorov uvedených vyššie, aby sa v konečnom dôsledku dosiahla malá chyba impedancie. Ale pri pohľade na proces spracovania PCB krok za krokom zistíte, že takmer každý proces produkuje chyby v riadení impedancie prenosovej linky a niektoré procesy sú tiež plné náhodnosti. Preto je hodnota 10% optimálna hodnota, ktorú môže továreň na dosky dosiahnuť po zvážení rôznych chýb. A 8% alebo dokonca 5% je veľmi ťažké dosiahnuť.

 

01-2

 

Obtiažnosť 1: Efekt sklenených vlákien
Z výrezu dosky plošných spojov je vidieť, že médium plošných spojov (či už je to jadro alebo PP fólia) sa skladá z dvoch častí, vrátane tkaniny zo sklenených vlákien (látka zo sklenených vlákien) a živice. Medzi nimi je tkanina zo sklenených vlákien ako kostra, ktorá zohráva úlohu pri zvyšovaní pevnosti a podpory, zatiaľ čo živica je ako lepidlo, ktoré má spojovací účinok. Aký je efekt sklenených vlákien? Efekt sklenených vlákien je spôsobený rôznymi dielektrickými konštantami tkaniny zo sklenených vlákien a živice. Všeobecne povedané, dielektrická konštanta tkaniny zo sklenených vlákien je okolo 6, zatiaľ čo živica je relatívne nízka, zvyčajne medzi 2 a 3. V tomto bode je poloha diferenciálnej čiary na tkanine zo sklenených vlákien veľmi dôležitá: keď padne na prázdnu okno alebo na handričku, zodpovedajúci rozdiel impedancie je významný, čo následne spôsobuje chyby impedancie. Štruktúra obyčajnej tkaniny zo sklenených vlákien: Vplyv účinku prázdneho skleneného vlákna na impedanciu je hlavne preto, že vedenie môže spadnúť na prázdne okno alebo na tkaninu zo sklenených vlákien. V dôsledku rozdielu v dielektrickej konštante medzi nimi musí byť zobrazená impedancia odlišná. V skutočnej výrobe je to, či kabeláž spadne na prázdne okno alebo na tkaninu zo sklenených vlákien, plné náhody, takže tu spôsobená chyba impedancie je nekontrolovateľná.

 

Obtiažnosť 2: Kontrola presnosti šírky/hrúbky čiary
Šírka linky PCB je jedným z dôležitých faktorov ovplyvňujúcich impedanciu: čím väčšia je šírka linky, tým menšia je impedancia. V procese výroby DPS je potrebné kontrolovať šírku čiary v tolerancii 10%, aby sa lepšie splnili požiadavky na riadenie impedancie. Podobne hrúbka drôtu (hrúbka medi) je tiež jedným z dôležitých faktorov ovplyvňujúcich impedanciu: čím väčšia je hrúbka medi, tým menšia je impedancia. V skutočnej výrobe je však zlá kontrola presnosti obvodu a veľká odchýlka impedancie najčastejším problémom mnohých výrobcov DPS. Na dobré riadenie presnosti obvodov musia mať výrobcovia PCB vysokokvalitné stroje na osvit obvodov a vákuové leptacie stroje. Aby sa zabezpečila čo najväčšia konzistentná šírka čiary, továreň na výrobu dosiek musí tiež kompenzovať proces inžinierskeho filmu na základe množstva leptania na strane leptania, chyby kreslenia svetla a chyby prenosu grafiky, aby sa splnili požiadavky na šírku čiary / čiary. hrúbka.

 

Obtiažnosť 3: Zväčšenie hrúbky média môže zvýšiť impedanciu, zatiaľ čo zníženie hrúbky média môže impedanciu znížiť.
Rôzne vytvrdzovacie listy majú rôzny obsah lepidla a hrúbku, takže továreň na dosky musí presne pochopiť strednú hrúbku samotnej dosky; Hrúbka lisovaného plechu zároveň súvisí s rovinnosťou lisu a programom lisovacej dosky. Takže, aby bolo možné kontrolovať hrúbku média, kľúč spočíva v inžinierskom dizajne, kontrole prítlačnej dosky, tolerancii prichádzajúceho materiálu a ďalších aspektoch. Akýkoľvek problém s procesom ovplyvní konečnú chybu impedancie dosky. Najmä pre dosky s vysokou a viacvrstvovou impedanciou je proces lisovania rozhodujúci. Pretože PP dielektrická vrstva bude vykazovať stav toku pri vysokoteplotnej kompresii, je dôležité kontrolovať teplotu, proces a kalibráciu kompresie. V opačnom prípade odchýlka hrúbky hotovej dielektrickej vrstvy vážne ovplyvní presnosť hodnoty impedancie.

 

Obtiažnosť 4: Kontrola hrúbky odporového zvárania
Vo všeobecnosti tlač masky na spájkovanie zníži impedanciu vonkajšej vrstvy, takže pri kontrole chýb impedancie sa bude brať do úvahy vplyv masky spájky. Za normálnych okolností môže jedno vytlačenie spájkovacej masky znížiť jeden koniec o 2 Ω a rozdiel o 8 Ω; Hodnota zníženia tlače dvakrát je dvojnásobná v porovnaní s jednou tlačou; Ak sa vytlačí viac ako trikrát, hodnota impedancie sa už nemení.


Existuje mnoho faktorov, ktoré ovplyvňujú chybu impedancie, medzi ktorými sú niektoré faktory spracovania ešte náhodnejšie, a preto je ťažké dosiahnuť chybu impedancie 5%. Preto môže byť pre vývoj produktu dôležitejšie nezameriavať sa na chyby impedančného obrábania 10 %, 8 % alebo dokonca 5 % z procesu spracovania, ale presunúť naše zameranie na získanie väčšej systémovej marže z optimalizovanejších návrhy na doskách plošných spojov, aby odolali chybám pri obrábaní.


Existuje mnoho faktorov, ktoré ovplyvňujú chybu impedancie, medzi ktorými sú niektoré faktory spracovania ešte náhodnejšie, a preto je ťažké dosiahnuť chybu impedancie 5%. Preto môže byť pre vývoj produktu dôležitejšie nezameriavať sa na chyby impedančného obrábania 10 %, 8 % alebo dokonca 5 % z procesu spracovania, ale presunúť naše zameranie na získanie väčšej systémovej marže z optimalizovanejších návrhy na doskách plošných spojov, aby odolali chybám pri obrábaní.


Uniwell Circuit je profesionálny výrobca 2-32 vrstiev vysoko presných dosiek plošných spojov s viac ako 10-ročnými skúsenosťami s procesmi a priemyselnými údajmi. Zároveň sme tiež zosúladení s rozvojom priemyselných technológií a neustále zlepšujeme našu vlastnú úroveň procesov. Máme bohatý výrobný tím a poznáme procesné skúsenosti s mäkkými tvrdými doskami, vysokovrstvovými doskami a doskami s obvodmi HDI. Potrebujeme sa dozvedieť viac o mäkkých tvrdých doskách, vysokovrstvových doskách a doskách s obvodmi HDI. Vitajte a kontaktujte nás!