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Technologie PCB
Comment contrôler l'impédance des PCB
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Comment contrôler l'impédance des PCB

2021-08-12
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Author:IPCB

Control Impédance des Circuits imprimés - Oui. Circuits imprimés signal switching speeds continue to increase, Aujourd'hui Circuits imprimés designers need to understand and control the impedance of Circuits imprimés Trace. Corresponding to the shorter signal transmission time and higher clock rate of modern digital circuits, Circuits imprimés Le traçage n'est plus une simple connexion, but transmission lines.


Comment contrôler l'impédance des Circuits imprimés

18layer Impédance des Circuits imprimés controlContrôle de l'impédance des Circuits imprimés


Dans la pratique, it is necessary to control the trace impedance when the digital marginal speed is higher than 1ns or the analog frequency exceeds 300Mhz. Un des paramètres clés Circuits imprimés trace is its characteristic impedance (that is, the ratio of voltage to current when the wave is transmitted along the signal transmission line). L'impédance caractéristique des fils sur les circuits imprimés est un indice important de la conception des circuits imprimés.. Especially in the Circuits imprimés Conception de circuits à haute fréquence, it is necessary to consider whether the characteristic impedance of the wires is consistent with the characteristic impedance required by the device or signal, S'ils correspondent. This involves two concepts: impedance control and impedance matching. Cet article traite principalement du contrôle de l'impédance et de la conception hiérarchique..


Impédance des Circuits imprimés control(eImpedance Controling), Les conducteurs de la carte de circuit transmettront divers signaux. In order to increase its transmission rate, Sa fréquence doit augmenter. Si le circuit lui - même est gravé, Épaisseur de la stratification, wire width and other factors, Il est déclenché lorsque la valeur d'impédance change et que le signal est déformé. Therefore, La valeur d'impédance du conducteur sur la carte de circuit à grande vitesse doit être contrôlée dans une certaine plage., which is called "impedance control".

Impédance de l'antenne Circuits imprimés trace will be determined by its inductive and capacitive inductance, Résistance, and conductivity. Principaux facteurs influant sur l'impédance du transformateur Circuits imprimés traces are: the width of the copper wire, Épaisseur du fil de cuivre, the dielectric constant of the medium, Épaisseur du milieu, the thickness of the pad, Chemin du fil de terre, and the wiring around the wire. Champ d'application Impédance des Circuits imprimés is 25 to 120 ohms.


Dans la pratique, les lignes de transmission des BPC se composent généralement d'une piste de câblage, d'une ou de plusieurs couches de référence et d'un matériau isolant. Les traces et les couches de circuits imprimés constituent l'impédance de commande. Les Circuits imprimés sont généralement de structure multicouche et l'impédance de contrôle peut être construite de diverses façons. Toutefois, quelle que soit la méthode utilisée, la valeur d'impédance sera déterminée par sa structure physique et les caractéristiques électriques du matériau isolant:

Largeur et épaisseur de la trajectoire du signal

Hauteur du matériau de base ou de pré - Remplissage des deux côtés de la trace

Configuration des traces et des couches

Insulation constant of core and pre-filled material

There are two main forms of Circuits imprimés Lignes de transmission: lignes Microstrip et striplines.


control Impédance des Circuits imprimés Ligne Microstrip:

Un fil Microstrip est un fil ruban qui se réfère à une ligne de transmission dont un seul côté a un plan de référence. Le Haut et les côtés sont exposés à l'air (et peuvent également être enduits) et sont situés sur les surfaces des circuits imprimés isolés. L'alimentation électrique ou le plan au sol est une référence. Comme suit:

Note: In actual Circuits imprimés Industrie manufacturière, - moi.Circuits imprimés factory usually coats the surface of the Circuits imprimés Appliquer une couche d'huile verte. Therefore, Dans le calcul de l'impédance réelle, the surface microstrip line is usually calculated using the model shown in the figure below:


control Impédance des Circuits imprimés Stripline:

The strip line is a strip wire placed between two reference planes. Comme le montre la figure ci - dessous, the dielectric constants of the dielectrics represented by H1 and H2 can be different.

Les deux exemples ci - dessus ne sont que des démonstrations typiques des lignes Microstrip et stripline. Il existe de nombreux types de lignes Microstrip et de bandes spécifiques, comme les lignes Microstrip revêtues, qui sont associées à des structures stratifiées spécifiques de Circuits imprimés.

Les équations utilisées pour calculer l'impédance caractéristique nécessitent un calcul mathématique complexe, généralement en utilisant des méthodes de résolution sur le terrain, y compris l'analyse des éléments limites. Par conséquent, en utilisant le logiciel spécial de calcul de l'impédance si9000, nous n'avons qu'à contrôler les paramètres de l'impédance caractéristique:

Constante diélectrique er de la couche isolante, largeur de la trace W1, W2 (trapézoïde), épaisseur de la trace T et épaisseur de la couche isolante H.

Concept de noyau préimprégné / isolant:

PP (prepreg) is a kind of dielectric material, composed of glass fiber and epoxy resin. Core est en fait un média de type PP, but it is covered with copper foil on both sides, Pas pp.. When making multilayer boards, Généralement utilisé en combinaison avec PP, and CORE and CORE are bonded with PP.


Considérations relatives à la conception des stratifiés Circuits imprimés:

(1) The problem of warpage

La conception de la stratification des Circuits imprimés doit être symétrique, c'est - à - dire que l'épaisseur diélectrique de chaque couche et l'épaisseur du cuivre de chaque couche sont symétriques. Par exemple, l'épaisseur diélectrique du GNd supérieur et du GNd inférieur est la même que celle du cuivre, et l'épaisseur diélectrique du GNd - L2 est la même que celle du GNd inférieur. L'épaisseur diélectrique du L3 - power est la même que celle du cuivre. Cela ne se déforme pas pendant le laminage.

La couche de signal doit être étroitement couplée au plan de référence adjacent (c. - à - D. que l'épaisseur diélectrique entre la couche de signal et la couche de cuivre adjacente doit être faible); Le cuivre d'alimentation et le cuivre de mise à la terre doivent être étroitement couplés.

À grande vitesse, des couches de mise à la terre supplémentaires peuvent être ajoutées pour isoler la couche de signal, mais il est recommandé de ne pas isoler plusieurs couches d'alimentation, ce qui peut entraîner des interférences sonores inutiles.

La répartition des couches de conception stratifiées typiques est indiquée dans le tableau suivant:

(5) General principles of layer arrangement:

Le fond de la surface de l'assemblage (deuxième couche) est une couche de mise à la terre qui fournit un bouclier d'équipement et un plan de référence pour le câblage supérieur;

Toutes les couches de signal doivent être aussi proches que possible du plan au sol;

Dans la mesure du possible, éviter deux couches de signaux directement adjacentes;

L'alimentation principale doit être aussi proche que possible de celle - ci;

Take into account the symmetry of the laminated structure.

Pour la disposition hiérarchique du tableau principal, il est difficile de contrôler et de régler le câblage à distance du tableau principal existant. Pour les fréquences de fonctionnement au niveau de la plaque supérieures à 50 MHz

(voir ci - dessous 50 MHz pour un relâchement approprié) Le principe de disposition est recommandé:

The component surface and welding surface are a complete ground plane (shield);

Aucune couche de câblage parallèle adjacente;

Toutes les couches de signal doivent être aussi proches que possible du plan au sol;

Le signal clé est près du sol et ne passe pas par la cloison.


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