Finalidade do controle de impedância
Determinar os requisitos de controle de impedância, padronizar o método de cálculo de impedância, formular as diretrizes do projeto do COUPON de teste de impedância e garantir que os produtos possam atender às necessidades de produção e aos requisitos do cliente.
Definição de controle de impedância
Definição de impedância
Em uma determinada frequência, a linha de sinal de transmissão de um dispositivo eletrônico, em relação a uma camada de referência, seu sinal de alta frequência ou onda eletromagnética no processo de propagação de resistência é chamada de impedância característica, é uma soma vetorial de impedância elétrica, resistência indutiva, resistência capacitiva .......
Classeificação de impedância
Atualmente, nossa impedância comum é dividida em: impedância de terminação única (linha), impedância diferencial (dinâmica), impedância comum
Impedância destes três casos
1. Impedância de terminação única (linha): Impedância de terminação única em inglês, refere-se à impedância medida por uma única linha de sinal.
2. Impedância diferencial (dinâmica): Impedância diferencial inglesa, refere-se ao acioNomento diferencial nas duas linhas de transmissão de largura igual e espaçamento igual testadas para a impedância.
3. Impedância coplanar: impedância coplanar inglesa, refere-se à linha de sinal em seu entorno GND/VCC (linha de sinal para seus dois lados de GND/VCC A impedância testada quando a transmissão entre GND/VCC (distância igual entre a linha de sinal para seus dois lados GND/VCC).
Os requisitos de controle de impedância são determinados pelas seguintes condições
Quando o sinal é transmitido no condutor PCB, se o comprimento do fio estiver próximo de 1/7 do comprimento de onda do sinal, então o fio se torna um sinal
Produção de PCB, de acordo com os requisitos do cliente para decidir se deseja controlar a impedância
Se o cliente necessitar de uma largura de linha para fazer o controle de impedância, a produção precisará controlar a impedância da largura da linha.
Três elementos de correspondência de impedância:
Impedância de saída (parte ativa original), impedância característica (linha de sinal) e impedância de entrada (parte passiva)
(placa PCB) correspondência de impedância
Quando o sinal é transmitido na PCB, a impedância característica da placa PCB deve corresponder à impedância eletrônica dos componentes principais e finais. Uma vez que o valor da impedância esteja fora da tolerância, a energia do sinal transmitido será refletida, espalhada, atenuada ou atrasada, resultando em um sinal incompleto e distorção do sinal. Fatores que influenciam a impedância:
Er: permissividade dielétrica, inversamente proporcional ao valor da impedância, constante dielétrica de acordo com o cálculo recém-fornecido da "tabela de constante dielétrica em folha".
H1, H2, H3, etc.: camada de linha e camada de aterramento entre a espessura da mídia e o valor da impedância são proporcionais.
W1: largura da linha de impedância; W2: largura da linha de impedância e a impedância é inversamente proporcional.
A: quando o cobre inferior interno para HOZ, W1 = W2 + 0,3mil; cobre inferior interno para 1OZ, W1 = W2 + 0,5mil; quando o cobre inferior interno para 2OZ W1 = W2 + 1,2mil.
B: Quando o cobre da base externa é HOZ, W1=W2+0,8mil; quando o cobre da base externa é 1OZ, W1=W2+1,2mil; quando o cobre da base externa é 2OZ, W1=W2+1,6mil.
C: W1 é a largura da linha de impedância original. T: espessura do cobre, inversamente proporcional ao valor da impedância.
A: A camada interna é a espessura do cobre do substrato, HOZ é calculado em 15μm; 1OZ é calculado por 30μm; 2OZ é calculado por 65μm.
B: A camada externa é a espessura da folha de cobre + espessura do revestimento de cobre, dependendo das especificações do cobre do furo, quando o cobre inferior é HOZ, cobre do furo (média 20μm, mínimo 18μm), o cobre da mesa calculado por 45μm; furo de cobre (média 25μm, mínimo 20μm), cobre de mesa calculado em 50μm; furo de cobre ponto único mínimo 25μm, o cobre da mesa calculado por 55μm.
C: Quando o cobre inferior é 1OZ, cobre do furo (média 20μm, mínimo 18μm), o cobre da mesa é calculado em 55μm; furo de cobre (média 25μm, mínimo 20μm), o cobre da mesa é calculado em 60μm; furo de cobre de ponto único mínimo 25μm, o cobre da mesa é calculado em 65μm.
S: o espaçamento entre linhas e linhas adjacentes, proporcional ao valor da impedância (impedância diferencial).
1. C1: espessura da resistência da solda do substrato, inversamente proporcional ao valor da impedância;
2. C2: espessura da resistência de solda da superfície da linha, inversamente proporcional ao valor da impedância;
3. C3: espessura entre linhas, inversamente proporcional ao valor da impedância;
4. CEr: solda resiste constante dielétrica e o valor da impedância é inversamente proporcional a.
A: Impresso uma vez com tinta resistente à solda, valor C1 de 30μm, valor C2 de 12μm, valor C3 de 30μm.
B: Tinta resistente à solda impressa duas vezes, valor C1 de 60μm, valor C2 de 25μm, valor C3 de 60μm.
C: CEr: calculado de acordo com 3.4.
Âmbito de aplicação: Cálculo de impedância diferencial antes da soldagem por resistência externa
Descrição do parâmetro.
H1: Espessura dielétrica entre a camada externa e VCC/GND
W2: Largura da superfície da linha de impedância
W1:Largura inferior da linha de impedância
S1: lacuna de linha de impedância diferencial
Er1: constante dielétrica da camada dielétrica
T1: Espessura de cobre da linha, incluindo espessura de cobre do substrato + espessura de cobre do revestimento
Âmbito de aplicação: Cálculo de impedância diferencial após soldagem por resistência externa
Descrição do parâmetro.
H1: Espessura do dielétrico entre a camada externa e VCC/GND
W2: Largura da superfície da linha de impedância
W1:Largura inferior da linha de impedância
S1: lacuna de linha de impedância diferencial
Er1: constante dielétrica da camada dielétrica
T1: Espessura de cobre da linha, incluindo espessura de cobre do substrato + espessura de cobre do revestimento
CEr:Constante dielétrica de impedância
C1: O substrato resiste à espessura
C2: Superfície da linha resiste à espessura
C3: Espessura de resistência entre linhas de impedância diferencial
Projeto de teste de impedância CUPOM
CUPOM adicionar localização
O teste de impedância COUPON geralmente é colocado no meio do PNL, não podendo ser colocado na borda da placa PNL, exceto em casos especiais (como 1PNL = 1PCS).
Considerações de design de COUPON
Para garantir a precisão dos dados de teste de impedância, o projeto do COUPON deve simular completamente a forma da linha dentro da placa; se a linha de impedância ao redor da placa estiver protegida por cobre, o COUPON deve ser projetado para substituir a linha de proteção; se a linha de resistência da placa for um alinhamento de "cobra", o CUPOM também precisa ser projetado como um alinhamento de "cobra". Se a linha de resistência na placa for um alinhamento de “cobra”, então o CUPOM também deverá ser projetado como alinhamento de “cobra”.
Especificações de design do COUPON para teste de impedância
Impedância de terminação única (linha):
Teste os parâmetros principais do COUPON:
1. A: diâmetro do furo de teste ∮ 1,20 MM (2X/COUPON), este é o tamanho da sonda do testador
2. B: furo de posicioNomento de teste: unificado pela produção de ∮2,0MM (3X/COUPON), posicioNomento da placa de gongo com; C: espaçamento de dois furos de teste de 3,58 MM
Impedância diferencial (dinâmica)
Parâmetros principais do CUPOM de teste: A: diâmetro do furo de teste ∮ 1,20MM (4X/COUPON), dois deles para o furo de sinal, os outros dois para o furo de aterramento, são do tamanho da ponta de prova do testador; B: furo de posicioNomento de teste: unificado de acordo com a produção de ∮ 2,0MM (3X/COUPON), posicioNomento da placa de gongo com; C: espaçamento de dois furos de sinal: 5,08 MM, espaçamento de dois furos de aterramento para: 10,16 MM.
Notas de cupom de design
1. A distância entre a linha de proteção e a linha de impedância precisa ser maior que a largura da linha de impedância.
2. O comprimento da linha de impedância é geralmente projetado na faixa de 6-12 POLEGADAS.
3. A camada GND ou POWER mais próxima da camada de sinal adjacente é a camada de referência de terra para medição de impedância.
4. A linha de proteção da linha de sinal adicionada entre as duas camadas GND e POWER não deve obscurecer a linha de sinal de qualquer camada entre as camadas GND e POWER.
5. Os dois orifícios de sinal levam à linha de impedância diferencial e os dois orifícios de aterramento devem ser aterrados ao mesmo tempo na camada de referência.
6. Para garantir a uniformidade do revestimento de cobre, é necessário adicionar um PAD de captura de energia ou revestimento de cobre na posição externa da placa vazia.
Impedância coplanar diferencial
Teste os parâmetros principais do COUPON: a mesma impedância diferencial
Tipo de impedância coplanar diferencial:
1. Camada de referência e linha de impedância no mesmo nível, ou seja, a linha de impedância é cercada pelo GND/VCC circundante, o GND/VCC circundante é o nível de referência. Modo de cálculo do software POLAR, consulte 4.5.3.8; 4.5.3.9; 4.5.3.12.
2. A camada de referência é o GND/VCC no mesmo nível e a camada GND/VCC adjacente à camada de sinal. (A linha de impedância é cercada pelo GND/VCC circundante, e o GND/VCC circundante é a camada de referência).
