Como es bien sabido, el control de impedancia es el principio más fundamental en nuestro diseño de alta velocidad. En la actualidad, las fábricas de placas convencionales controlan la impedancia con un error del 10% y muchos amigos pueden tener preguntas: ¿por qué es del 10%? En teoría, cuanto menor sea el error, mejor, entonces, ¿por qué no aumentar aún más la capacidad de control convencional al 8%, o incluso al 5%?
Hay muchos factores que afectan la impedancia del cableado de PCB, entre los que se incluyen principalmente el ancho y el grosor del cable de cobre, la constante dieléctrica del medio, el grosor del medio y el grosor de la máscara de soldadura. Por lo tanto, para minimizar el error de impedancia, es necesario controlar muy bien los errores de varios factores mencionados anteriormente durante el proceso de procesamiento de la PCB, para finalmente lograr un pequeño error de impedancia. Pero si observa el proceso de procesamiento de PCB paso a paso, encontrará que casi todos los procesos producen errores en el control de impedancia de la línea de transmisión, y algunos procesos también están llenos de aleatoriedad. Por lo tanto, el valor del 10% es un valor óptimo que puede lograr la fábrica de placas después de considerar varios errores. Y el 8% o incluso el 5% es muy difícil de alcanzar.
Dificultad 1: Efecto fibra de vidrio
Desde el corte de la placa PCB, se puede ver que el medio PCB (ya sea un núcleo o una lámina de PP) se compone de dos partes, que incluyen tela de fibra de vidrio (tela de fibra de vidrio) y resina. Entre ellos, la tela de fibra de vidrio es como un esqueleto y desempeña un papel en el aumento de la resistencia y el soporte, mientras que la resina es como el pegamento y desempeña un efecto de unión. ¿Qué es el efecto fibra de vidrio? El efecto de la fibra de vidrio es causado por las diferentes constantes dieléctricas de la tela de fibra de vidrio y la resina. En general, la constante dieléctrica de la tela de fibra de vidrio es de alrededor de 6, mientras que la de la resina es relativamente baja, normalmente entre 2 y 3. En este punto, la posición de la línea diferencial en la tela de fibra de vidrio se vuelve muy importante: cuando cae sobre el vacío ventana o en la tela, la diferencia de impedancia correspondiente es significativa, lo que a su vez provoca errores de impedancia. La estructura de la tela de fibra de vidrio ordinaria: el impacto del efecto de fibra de vidrio de la ventana vacía sobre la impedancia se debe principalmente a que el cableado puede caer sobre la ventana vacía o sobre la tela de fibra de vidrio. Debido a la diferencia en la constante dieléctrica entre los dos, la impedancia mostrada debe ser diferente. En la producción real, si el cableado caerá sobre la ventana vacía o sobre la tela de fibra de vidrio está lleno de aleatoriedad, por lo que el error de impedancia causado aquí es incontrolable.
Dificultad 2: control de errores de precisión de ancho/grosor de línea
El ancho de línea de la PCB es uno de los factores importantes que afectan la impedancia: cuanto mayor es el ancho de la línea, menor es la impedancia. En el proceso de producción de PCB, es necesario controlar el ancho de la línea dentro de una tolerancia del 10% para cumplir mejor con los requisitos de control de impedancia. De manera similar, el espesor del cable (grosor del cobre) también es uno de los factores importantes que afectan la impedancia: cuanto mayor es el espesor del cobre, menor es la impedancia. Sin embargo, en la producción real, el control deficiente de la precisión del circuito y la gran desviación de impedancia son los problemas más comunes para muchos fabricantes de PCB. Para controlar bien la precisión de los circuitos, los fabricantes de PCB deben tener máquinas de exposición de circuitos y máquinas de grabado al vacío de alta calidad. Para garantizar un ancho de línea constante tanto como sea posible, la fábrica de tableros también necesita compensar la película de ingeniería para el proceso en función de la cantidad de grabado del lado de grabado, el error de dibujo ligero y el error de transferencia gráfica, para cumplir con los requisitos de ancho de línea/línea. espesor.
Dificultad 3: aumentar el espesor del medio puede aumentar la impedancia, mientras que reducir el espesor del medio puede reducir la impedancia.
Las diferentes láminas de curado tienen diferente contenido de adhesivo y espesor, por lo que la fábrica de tableros debe comprender con precisión el espesor medio del propio tablero; Al mismo tiempo, el espesor de la chapa prensada está relacionado con la planitud de la prensa y el programa de la placa prensadora. Entonces, para controlar el espesor del medio, la clave reside en el diseño de ingeniería, el control de la placa de presión, la tolerancia del material entrante y otros aspectos. Cualquier problema en el proceso afectará el error de impedancia final de la placa. Especialmente en el caso de placas de impedancia alta y multicapa, el proceso de prensado es crucial. Debido a que la capa dieléctrica de PP exhibirá un estado de flujo bajo compresión a alta temperatura, es crucial controlar la temperatura, el proceso y la calibración de la compresión. De lo contrario, la desviación del espesor de la capa dieléctrica terminada afectará seriamente la precisión del valor de impedancia.
Dificultad 4: Control del espesor de soldadura por resistencia
En general, imprimir una máscara de soldadura reducirá la impedancia de la capa exterior, por lo que se considerará la influencia de la máscara de soldadura al controlar los errores de impedancia. En circunstancias normales, imprimir la máscara de soldadura una vez puede reducir el extremo único en 2 Ω y el diferencial en 8 Ω; El valor de reducción de imprimir dos veces es el doble que el de imprimir una vez; Cuando se imprime más de tres veces, el valor de impedancia ya no cambia.
Hay muchos factores que afectan el error de impedancia, entre los cuales algunos factores de procesamiento son aún más aleatorios, razón por la cual es difícil lograr un error de impedancia del 5%. Por lo tanto, para el desarrollo de un producto, puede ser más importante no centrarse en errores de mecanizado de impedancia del 10%, 8% o incluso 5% del proceso de procesamiento, sino cambiar nuestro enfoque para obtener más margen del sistema a partir de sistemas más optimizados. diseños en PCB para resistir errores de mecanizado.
Hay muchos factores que afectan el error de impedancia, entre los cuales algunos factores de procesamiento son aún más aleatorios, razón por la cual es difícil lograr un error de impedancia del 5%. Por lo tanto, para el desarrollo de un producto, puede ser más importante no centrarse en errores de mecanizado de impedancia del 10%, 8% o incluso 5% del proceso de procesamiento, sino cambiar nuestro enfoque para obtener más margen del sistema a partir de sistemas más optimizados. diseños en PCB para resistir errores de mecanizado.
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