Miksi on vaikea hallita piirilevyn impedanssivirhettä 5 prosentin sisällä? Monikerroksiset piirilevyt

Sep 05, 2023 Jätä viesti

Kuten hyvin tiedetään, impedanssin säätö on nopeiden nopeuksien suunnittelumme perusperiaate. Tällä hetkellä perinteiset kartonkitehtaat ohjaavat impedanssin 10 %:n virheeseen, ja monilla ystävillä voi olla kysyttävää, miksi se on 10 %? Teoriassa mitä pienempi virhe, sitä parempi, joten miksi ei nostaisi tavanomaista ohjauskykyä edelleen 8 prosenttiin tai jopa 5 prosenttiin?

 

01-1

 

PCB-johdotuksen impedanssiin vaikuttavat monet tekijät, kuten kuparilangan leveys ja paksuus, väliaineen dielektrisyysvakio, väliaineen paksuus ja juotosmaskin paksuus. Siksi impedanssivirheen minimoimiseksi on välttämätöntä hallita erilaisten edellä mainittujen tekijöiden virheitä erittäin hyvin piirilevyn käsittelyprosessin aikana, jotta lopulta saavutettaisiin pieni impedanssivirhe. Mutta kun tarkastellaan piirilevyn käsittelyprosessia askel askeleelta, huomaat, että lähes jokainen prosessi tuottaa virheitä siirtolinjan impedanssin ohjauksessa, ja jotkut prosessit ovat myös täynnä satunnaisuutta. Siksi arvo 10 % on optimaalinen arvo, jonka kartonkitehdas voi saavuttaa erilaisten virheiden huomioimisen jälkeen. Ja 8 % tai jopa 5 % on erittäin vaikea saavuttaa.

 

01-2

 

Vaikeusaste 1: Lasikuituvaikutelma
Piirilevyn viipaleesta voidaan nähdä, että PCB-väliaine (oli se sitten ydin tai PP-levy) koostuu kahdesta osasta, mukaan lukien lasikuitukangas (lasikuitukangas) ja hartsi. Niistä lasikuitukangas on kuin luuranko, jolla on rooli lujuuden ja tuen lisäämisessä, kun taas hartsi on kuin liima, jolla on sitova vaikutus. Mikä on lasikuituefekti? Lasikuituvaikutelma johtuu lasikuitukankaan ja hartsin eri dielektrisyysvakioista. Yleisesti ottaen lasikuitukankaan dielektrisyysvakio on noin 6, kun taas hartsin suhteellisen alhainen, yleensä välillä 2 ja 3. Tässä vaiheessa lasikuitukankaan differentiaaliviivan asento tulee erittäin tärkeäksi: kun se putoaa tyhjän päälle. ikkunassa tai kankaalla vastaava impedanssiero on merkittävä, mikä puolestaan ​​aiheuttaa impedanssivirheitä. Tavallisen lasikuitukankaan rakenne: Tyhjän ikkunan lasikuituvaikutuksen vaikutus impedanssiin johtuu pääasiassa siitä, että johdotus voi pudota tyhjälle ikkunalle tai lasikuitukankaalle. Näiden kahden dielektrisyysvakion eron vuoksi näytettävän impedanssin on oltava erilainen. Varsinaisessa tuotannossa putoaako johdot tyhjään ikkunaan vai lasikuitukankaaseen on satunnaisuutta, joten tästä aiheutuva impedanssivirhe on hallitsematon.

 

Vaikeusaste 2: Viivan leveyden/paksuuden tarkkuusvirheen hallinta
Piirilevyn linjan leveys on yksi tärkeimmistä impedanssiin vaikuttavista tekijöistä: mitä suurempi linjan leveys, sitä pienempi impedanssi. Piirilevyjen tuotantoprosessissa on välttämätöntä ohjata linjan leveyttä 10 %:n toleranssin sisällä, jotta impedanssin säätövaatimukset täyttyvät paremmin. Samoin langan paksuus (kuparin paksuus) on myös yksi tärkeimmistä impedanssiin vaikuttavista tekijöistä: mitä suurempi kuparin paksuus, sitä pienempi impedanssi. Varsinaisessa tuotannossa huono piirin tarkkuussäätö ja suuri impedanssipoikkeama ovat kuitenkin yleisimpiä ongelmia monille piirilevyvalmistajille. Piirien tarkkuuden hallitsemiseksi hyvin, piirilevyjen valmistajilla on oltava korkealaatuiset piirien valotuskoneet ja tyhjiötsauskoneet. Mahdollisimman tasaisen viivanleveyden varmistamiseksi kartonkitehtaan on myös kompensoitava tekninen kalvo prosessin etsauspuolen etsausmäärän, valon piirustusvirheen ja graafisen siirtovirheen perusteella, jotta se täyttää viivan leveyden/viivan vaatimukset. paksuus.

 

Vaikeusaste 3: Väliaineen paksuuden lisääminen voi lisätä impedanssia, kun taas väliaineen paksuuden pienentäminen voi vähentää impedanssia.
Eri kovetuslevyillä on erilainen liimapitoisuus ja paksuus, joten levytehtaan on ymmärrettävä tarkasti itse levyn keskipaksuus; Samalla puristetun levyn paksuus on suhteessa puristimen tasaisuuteen ja puristuslevyn ohjelmaan. Joten väliaineen paksuuden hallitsemiseksi avain on teknisessä suunnittelussa, painelevyn ohjauksessa, saapuvan materiaalin toleranssissa ja muissa näkökohdissa. Kaikki prosessiongelmat vaikuttavat kortin lopulliseen impedanssivirheeseen. Erityisesti suuri- ja monikerroksisissa impedanssilevyissä puristusprosessi on ratkaiseva. Koska PP-dielektrisellä kerroksella on virtaustila korkean lämpötilan puristuksessa, on ratkaisevan tärkeää valvoa lämpötilaa, prosessia ja puristuksen kalibrointia. Muuten valmiin dielektrisen kerroksen paksuuspoikkeama vaikuttaa vakavasti impedanssiarvon tarkkuuteen.

 

Vaikeusaste 4: Vastushitsauksen paksuuden säätö
Yleensä juotosmaskin tulostaminen vähentää ulkokerroksen impedanssia, joten juotosmaskin vaikutus otetaan huomioon impedanssivirheitä ohjattaessa. Normaaleissa olosuhteissa juotosmaskin tulostaminen kerran voi vähentää yksittäistä päätä 2 Ω ja eroa 8 Ω; Kaksinkertaisen tulostuksen vähennysarvo on kaksinkertainen kerran tulostamiseen verrattuna; Kun tulostetaan yli kolme kertaa, impedanssiarvo ei enää muutu.


Impedanssivirheeseen vaikuttavat monet tekijät, joista osa prosessointitekijöitä on vielä satunnaisempia, minkä vuoksi impedanssivirhettä on vaikea saavuttaa 5 %. Siksi tuotteen kehittämisessä voi olla tärkeämpää olla keskittymättä impedanssin työstövirheisiin, jotka ovat 10 %, 8 % tai jopa 5 % prosessointiprosessista, vaan keskitymme siihen, että saamme enemmän järjestelmämarginaalia optimoidusta. piirilevyjen suunnittelut koneistusvirheiden estämiseksi.


Impedanssivirheeseen vaikuttavat monet tekijät, joista osa prosessointitekijöitä on vielä satunnaisempia, minkä vuoksi impedanssivirhettä on vaikea saavuttaa 5 %. Siksi tuotteen kehittämisessä voi olla tärkeämpää olla keskittymättä impedanssin työstövirheisiin, jotka ovat 10 %, 8 % tai jopa 5 % prosessointiprosessista, vaan keskitymme siihen, että saamme enemmän järjestelmämarginaalia optimoidusta. piirilevyjen suunnittelut koneistusvirheiden estämiseksi.


Uniwell Circuit on ammattimainen 2-32-kerroksisten korkean tarkkuuden piirilevyjen valmistaja, jolla on yli kymmenen vuoden kypsä prosessikokemus ja alan tiedot. Samalla olemme myös mukana alan teknologian kehityksessä ja jatkuvasti parantamassa omaa prosessitasoamme. Meillä on rikas tuotantotiimi ja tunnemme prosessikokemuksen pehmeistä kovista liimauslevyistä, korkean monikerroksisista levyistä ja HDI-piirilevyistä. Meidän on opittava lisää pehmeistä kovista liimauslevyistä, korkean monikerroksisista levyistä ja HDI-piirilevyistä. Tervetuloa ottamaan yhteyttä!