銅ホイル12umのインピーダンスはPCB 2の側面を銅張りにする覆われた制御した

インピーダンス管理されたPCBの概観

インピーダンス制御なしで、重要な信号の反射および信号のゆがみは設計失敗に終って、起こる。インピーダンス制御は共通信号に、PCIバスのような、PCI-Eバス、USBのイーサネット、DDRの記憶、LVDS信号要求される、等のインピーダンス制御は結局PCBの設計によって達成される必要があり、PCB板プロセスのためのより高い条件はまた提言されるも。従って私達は信号の保全性の条件によって配線のインピーダンスを制御する必要がある。

異なった配線の対応するインピーダンス価値は計算によって得ることができる。

マイクロストリップ ライン

それは中間の誘電体が付いているストリップのコンダクターそしてグランド・プレーンによって、構成される。比誘電率が、線幅、およびグランド・プレーンへの間隔制御可能なら、特性インピーダンスは± 5%の正確さとまた制御可能である。

ストリップ ライン

striplineは2つの伝導性の平面の間に置かれる誘電体の真中に銅のストリップである。ライン厚さがおよび幅、誘電体の比誘電率、および2つのグランド・プレーン間の間隔完全に制御可能なら、ラインの特性インピーダンスはwithin10%の正確さとまた制御可能である。

多層板の構造

PCBのインピーダンスをよく制御するためには、私達は最初にPCBの構造を理解しなければならない。

通常私達によって述べられる多層板は中心およびprepregの相互に薄板になることによって押され、中心はプリント基板の基本原料の特定の厚さの堅い、two-side銅の覆われた板である。いわゆるぬれる層は接着中心としてprepregの行為によって厚さは押すことの間に幾分変わるがまたある特定の最初の厚さがあるが、構成した。

通常、多層板の一番外の2人の誘電性の層はこれら二つの層の外側の外の銅ホイルとして別の銅ホイルの層の層を、ぬらしている。銅ホイルの外の層そして内部の層の元の厚さの指定は一般に3種類の0.5 oz、1つのoz、2つのoz （1つのozは35umか1.4milについてある）であるが、一連の表面処理の後で、銅ホイルの外の層の最終的な厚さは一般に約1つのozまたはそう高められる。内部の銅ホイルは中心の両側に銅の覆われた材料である、最終的な厚さは元の厚さとわずかに異なるが、エッチング、原因で一般にum減らす。

多層板の一番外の層は通常私達によって「緑オイル」と呼ばれるはんだのマスクである。当然、それはまた黄色いですか他の色である場合もある。はんだのマスクの厚さは一般に断固としたに正確に困難である、表面の銅なしの区域は銅との区域よりわずかに厚いが、私達が指を搭載するプリント基板の表面に触れるとき銅ホイルはまだ銅ホイルの厚さの欠乏が非常に顕著な原因、私達それを感じることができるである。

ある特定の厚さのプリント基板を作るとき、適度にさまざまな材料の変数を選ぶことは必要である;一方では、prepregの最終的な厚さは最初の厚さより薄い。

PCBsの変数

PCB変数は1つのPCBの工場から別のものにわずかに変わる。BichengPCBのある変数は次の通りある:

表面の銅ホイル

3種類の入手しやすい表面の銅ホイル材料のための厚さがある:12um、18umおよび35um。処理の後の最終的な厚さは44um、50umおよび67umについてある。

中心

私達の共通PCBの基質はIT158、標準的なFR-4のtwo-side銅の覆われたである。任意指定は製造業者が付いている接触によって定めることができる。

Prepreg

指定（元の厚さ）は7628H （0.213mm）、7628 （41%） （0.185mm）、7628 （43%） （0.195mm）、2116HR （0.135mm）、2116 （0.120mm）、1080 （0.075mm）および1060である（0.05mm）。実際に押すことが通常10-15umだった後初期値より小さい厚さ。最高で3つのprepregsは同じぬれる層に使用し厚さは物同じである場合もない。少なくとも1つのprepregだけ使用することができるが少なくとも2つのprepregsを使用するようにある製造業者は要求する。より厚いぬれる層が実現することができるようにprepregの厚さがエッチングされるには十分でなければ、中心の両側の銅ホイルはできそれからprepregsが両側で付着するのに使用されている。

はんだのマスク

銅ホイルC2のはんだのマスクの厚さは8-10umについてある。銅なしの表面積（C1）のはんだのマスクの厚さは表面の銅の異なった厚さに基づいて変わる。表面の銅の厚さが45um時、C1は13-15umについて表面の銅の厚さが70um時、C1 ≈ 17-18umある。

コンダクターの横断面

私達はコンダクターの横断面が長方形であるが、それが実際に台形であると考える。銅ホイルの厚さが1つのoz時最上層を、台形の上部の基盤より低い基盤より短い1ミル一例として取りなさい。例えば線幅5ミルなら、そして上部の基盤約4つミルは、より低い基盤である5ミルある。上部および下の基盤間の相違は銅の厚さと関連している。

比誘電率

prepregの比誘電率は厚さによって決まる。CCLの比誘電率は樹脂材料と使用した関連している、FR4材料の比誘電率は4.2 -頻度の増加を用いる4.7および減少である。

誘電性の損失係数

電界を交互にすることの行為の下で誘電体の暖房によって消費されるエネルギーは誘電性損失と呼ばれ、通常誘電性の損失係数、tanδの点では表現される。IT158の典型的な価値は0.016である。

最低の処理を保障する線幅および行送り次のとおりである:4mil/4mil。

インピーダンス計算のための用具の導入:

私達はEDAソフトウェアによって多層板の構造を理解し、必須変数を習得した後インピーダンスを計算してもいい。計算するのにアレグロが使用することができるがここで私達は特性インピーダンスを計算するよい用具である今多くのPCBの工場はこのソフトウェアを使用している別の用具北極SI9000を推薦し。

内部信号の特性インピーダンスを、差動ラインか片端接地ライン計算した場合、北極SI9000の計算の結果と処理のある細部と関連しているアレグロのわずかな違いだけあることがコンダクターの横断面の形のような、分る。しかし私ははんだのマスクの存在がこの種類のモデル従って結果で考慮されるので表面信号の特性インピーダンスを計算することが、より正確である時表面モデルの代りに上塗を施してあるモデルを、選ぶために提案する。次の図ははんだのマスクの考慮の場合には、そして50オームの表面の差動回線インピーダンスと北極SI9000の使用によって計算された結果行う:

はんだのマスクの厚さが制御しにくいのでそう近似方法はまた板工場によって、同様に推薦されて使用することができる:表面モデルから計算される結果から特定の価値を引くためには8オームの差動インピーダンス、2オームの片端接地のインピーダンスを引くことを推薦する。

差動組のインピーダンスの条件

（1）ワイヤーで縛るモードを定めるため、変数およびインピーダンス計算。差動組は配線2種類の外のマイクロストリップ ライン差動モードおよび内部のストリップ ライン差動モードに分けられる。インピーダンスは関連したインピーダンス計算ソフトウェアを使用して（POLAR-SI9000のような）計算し、またインピーダンス計算の方式を使用して適度なパラメータ セットによって計算することができる。

（2）平行等距離ライン。線幅および間隔定めなさい平行を維持するために、レイアウトをワイヤーで縛った場合、2ライン間の間隔計算された線幅および間隔に従って、すなわち変わる、ことができない厳しくべきである。2種類の平行がある:1つは2ラインのための隣り合わせの層をワイヤーで縛って、他は2ラインのための層過剰の下の配線である。（中間膜の差分信号である）後の1つはラミネーションの層間の薄板になる直線の正確さとして一般に、実際のPCBの製作で正確さをエッチングする同じ層のそれより大いに低いできるだけ避け差動ラインの間隔を薄板にすることの間の誘電体の損失と中間膜の差動組間の差動インピーダンス変更を引き起こす中間膜の誘電体の厚さと等しいために保障することができない。従って、同じ層の差動をできる限り使用することを推薦する。