Lignes directrices pour le contrôle de l'impédance des usines de PCB

Objectif du contrôle de l'impédance

Pour déterminer les exigences du contrôle de l'impédance, pour normaliser la méthode de calcul de l'impédance, pour formuler les lignes directrices de la conception de l'essai d'impédance COUPON,et de veiller à ce que les produits puissent répondre aux besoins de la production et aux exigences des clients.

Définition du contrôle d'impédance

Définition de l'impédance

À une certaine fréquence, la ligne de transmission du signal du dispositif électronique, par rapport à une couche de référence,son signal à haute fréquence ou son onde électromagnétique dans le processus de propagation de la résistance est appelée impédance caractéristique, c'est une somme vectorielle de l'impédance électrique, de la résistance inductive, de la résistance capacitive.......

Classification de l'impédance

À l'heure actuelle, notre impédance commune est divisée en: impédance simple (ligne), impédance différentielle (dynamique), impédance commune

Impédance de ces trois cas

• Impédance à extrémité unique (ligne): l'impédance à extrémité unique en anglais, fait référence à l'impédance mesurée par une seule ligne de signal.
• Impédance différentielle (dynamique): l'impédance différentielle en anglais, désigne l'entraînement différentiel dans les deux lignes de transmission de même largeur et de même espacement testées à l'impédance.
• Impédance coplanaire: Impédance coplanaire anglaise, 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).

Les exigences en matière de régulation de l'impédance sont déterminées par les conditions suivantes:

Lorsque le signal est transmis dans le conducteur de PCB, si la longueur du fil est proche de 1/7 de la longueur d'onde du signal, alors le fil devient un signal

Production de PCB, selon les exigences du client pour décider de contrôler l'impédance

Si le client a besoin d'une largeur de ligne pour contrôler l'impédance, la production doit contrôler l'impédance de la largeur de la ligne.

Trois éléments de correspondance d'impédance:

Impédance de sortie (partie active d'origine), impédance caractéristique (ligne de signal) et impédance d'entrée (partie passive)

Matching d'impédance (plaque de circuits imprimés)

Lorsque le signal est transmis sur la carte PCB, l'impédance caractéristique de la carte PCB doit correspondre à l'impédance électronique des composants tête et queue.Une fois que la valeur d'impédance est hors tolérance, l'énergie du signal transmis sera réfléchie, dispersée, atténuée ou retardée, ce qui entraînera un signal incomplet et une distorsion du signal.

Er: la perméabilité diélectrique, inversement proportionnelle à la valeur d'impédance, constante diélectrique selon le calcul de la nouvelle "table des constantes diélectriques en feuille".

H1, H2, H3, etc.: la couche de ligne et la couche de mise à la terre entre l'épaisseur du support et la valeur d'impédance sont proportionnelles.

W1: largeur de la ligne d'impédance; W2: largeur de la ligne d'impédance, et l'impédance est inversement proportionnelle.

R: lorsque le cuivre du fond intérieur pour HOZ, W1 = W2 + 0,3mil; cuivre du fond intérieur pour 1OZ, W1 = W2 + 0,5mil; lorsque le cuivre du fond intérieur pour 2OZ W1 = W2 + 1,2mil.

B: Lorsque le cuivre de base externe est HOZ, W1 = W2 + 0,8mil; lorsque le cuivre de base externe est 1OZ, W1 = W2 + 1,2mil; lorsque le cuivre de base externe est 2OZ, W1 = W2 + 1,6mil.

C: W1 est la largeur de la ligne d'impédance d'origine. T: épaisseur de cuivre, inversement proportionnelle à la valeur d'impédance.

R: La couche interne est l'épaisseur du cuivre du substrat, HOZ est calculée par 15 μm; 1OZ est calculée par 30 μm; 2OZ est calculée par 65 μm.

B: la couche extérieure est l'épaisseur de la feuille de cuivre + l'épaisseur du revêtement en cuivre, selon les spécifications du cuivre du trou, lorsque le cuivre du fond est HOZ, cuivre du trou (moyenne 20 μm, minimum 18 μm ),le cuivre de table calculé par 45 μm; le cuivre perforé (moyenne 25 μm, minimum 20 μm), le cuivre de table calculé par 50 μm; le cuivre perforé à point unique minimum 25 μm, le cuivre de table calculé par 55 μm.

C: lorsque le cuivre de fond est de 1OZ, le cuivre creux (moyenne 20 μm, minimum 18 μm), le cuivre de table est calculé par 55 μm; le cuivre creux (moyenne 25 μm, minimum 20 μm), le cuivre de table est calculé par 60 μm;trou de cuivre à point unique de 25 μm minimum, le cuivre de table est calculé par 65 μm.

S: l'espacement entre les lignes adjacentes et les lignes adjacentes, proportionnel à la valeur d'impédance (impédance différentielle).

• C1: épaisseur de la résistance de soudure du substrat, inversement proportionnelle à la valeur d'impédance;
• C2: épaisseur de la résistance de soudage de la surface de la ligne, inversement proportionnelle à la valeur d'impédance;
• C3: épaisseur entre lignes, inversement proportionnelle à la valeur d'impédance;
• CEr: résistance de la soudure à la constante diélectrique, et la valeur d'impédance est inversement proportionnelle à.

R: Imprimé une fois l'encre résistante à la soudure, valeur C1 de 30 μm, valeur C2 de 12 μm, valeur C3 de 30 μm.

B: encre imprimée deux fois résistant à la soudure, valeur C1 de 60 μm, valeur C2 de 25 μm, valeur C3 de 60 μm.

C: CEr: calculé selon 3.4.

Application:Calcul de l'impédance différentielle avant le soudage par résistance externe

Description du paramètre.

H1:Épaisseur diélectrique entre la couche extérieure et VCC/GND

W2:largeur de surface de la ligne d'impédance

W1: largeur inférieure de la ligne d'impédance

S1:L'écart de ligne d'impédance différentielle

Er1:constante diélectrique de la couche diélectrique

T1:Épaisseur du cuivre en ligne, y compris l'épaisseur du cuivre du substrat + l'épaisseur du cuivre du placage

Application:Calcul de l'impédance différentielle après soudage par résistance externe

Description du paramètre.

H1:Épaisseur du diélectrique entre la couche extérieure et VCC/GND

W2:largeur de surface de la ligne d'impédance

W1: largeur inférieure de la ligne d'impédance

S1:L'écart de ligne d'impédance différentielle

Er1:constante diélectrique de la couche diélectrique

T1:Épaisseur du cuivre en ligne, y compris l'épaisseur du cuivre du substrat + l'épaisseur du cuivre du placage

CEr:Constante diélectrique d'impédance

C1:épaisseur de résistance du substrat

C2:Épaisseur de résistance de la surface des lignes

C3:épaisseur de résistance de l'impédance différentielle entre les lignes

Conception de l'essai d'impédance COUPON

Coupon ajouter l'emplacement

L'essai d'impédance COUPON est généralement placé au milieu de la carte PNL, il n'est pas permis de la placer sur le bord de la carte PNL, sauf dans des cas particuliers (par exemple 1PNL = 1PCS).

Considérations de conception du COUPON

Pour assurer l'exactitude des données d'essai d'impédance, la conception COUPON doit simuler complètement la forme de la ligne à l'intérieur de la carte, si la ligne d'impédance autour de la carte est protégée par du cuivre,le COUPON doit être conçu pour remplacer la ligne de protection; si la ligne de résistance de la planche est l'alignement "serpent", le COUPON doit également être conçu comme un alignement "serpent".alors le COUPON devrait également être conçu comme un alignement "serpent".

Épreuve d'impédance COUPON spécifications de conception

Impédance à une extrémité (ligne):

Paramètres principaux de l'épreuve COUPON:

• R: diamètre du trou d'essai 1.20MM (2X/COUPON), c'est la taille de la sonde d'essai
• B: trou de positionnement de l'essai: unifié par une production de 2 mm (3X/COUPON), avec un positionnement sur une planche à gong; C: deux trous d'essai espacés de 3,58 mm

Impédance différentielle (dynamique)

Les principaux paramètres du COUPON d'essai: A: le diamètre du trou d'essai est de 1,20 mm (4X/COUPON), dont deux pour le trou de signal et les deux autres pour le trou de mise à la terre correspondent à la taille de la sonde d'essai; B:trou de positionnement d'essai: unifié selon la production de 2 mm (3X/COUPON), le positionnement de la carte gong avec; C: deux trous d'espacement du signal: 5,08 mm, deux trous d'espacement de la terre pour: 10,16 mm.

Des notes de coupons de conception

• La distance entre la ligne de protection et la ligne d' impédance doit être supérieure à la largeur de la ligne d' impédance.
• La longueur de la ligne d'impédance est généralement conçue dans la gamme de 6-12 pouces.
• La couche GND ou POWER la plus proche de la couche de signal adjacente est la couche de référence au sol pour la mesure de l'impédance.
• La ligne de protection de la ligne de signal ajoutée entre les deux couches GND et POWER ne doit pas occulter la ligne de signal d'une couche entre les couches GND et POWER.
• Les deux trous de signal conduisent à la ligne d'impédance différentielle et les deux trous de terre doivent être mis à la terre en même temps dans la couche de référence.
• Afin d'assurer l'uniformité du revêtement en cuivre, il est nécessaire d'ajouter un PAD ou une peau en cuivre capteur de puissance dans la position extérieure du panneau vide.

Impédance coplanaire différentielle

Paramètres principaux du COUPON d'essai: même impédance différentielle

Type d'impédance coplanaire différentielle:

• Couche de référence et ligne d'impédance au même niveau, c'est-à-dire que la ligne d'impédance est entourée par le GND / VCC environnant, le GND / VCC environnant est le niveau de référence.Mode de calcul du logiciel POLAR, voir 4.5.3.8; 4.5.3.9; 4.5.3.12.
• La couche de référence est la couche GND/VCC au même niveau et la couche GND/VCC adjacente à la couche de signal.et le GND/VCC environnant est la couche de référence).