I den nuvarande eran där elektroniska enheter i allt högre grad eftersträvar hög-hastighet och effektiv dataöverföring, spelar impedansstyrda kretskort en avgörande roll för att säkerställa signalintegritet. Jämfört med vanlig kretskortsbehandling har dess bearbetningsprocess många unika och känsliga steg för att säkerställa exakt impedansmatchning.
1, Grundläggande bearbetningsprinciper
Huvudmålet med impedansstyrning är att bibehålla överföringsledningsimpedansen på kretskortkortet inom ett specifikt område, vanligtvis standardvärden som 50 ohm och 75 ohm, för att uppnå signalreflektionsfri och distorsionsfri överföring. När signaler utbreder sig i transmissionsledningar påverkas de av faktorer som resistans, kapacitans och induktans, som tillsammans bestämmer transmissionsledningens karakteristiska impedans. Under bearbetningen är det nödvändigt att justera impedansen genom att exakt kontrollera kretsens fysiska parametrar, såsom linjebredd, linjeavstånd, dielektrisk tjocklek och materialegenskaper.
2, Skillnader i materialval
(1) Substratmaterial
Vanliga PCB-kort kan fokusera mer på kostnad och konventionell prestanda, medan impedansstyrda PCB-kort har strängare krav på substratmaterial. Material med låg dielektricitetskonstant (Dk) och hög stabilitet föredras, såsom polytetrafluoreten (PTFE) och dess kompositer. Material med låga Dk kan minska förlusterna under signalöverföring, och deras dielektriska konstant ändras lite vid olika frekvenser, vilket säkerställer impedansstabilitet över ett brett frekvensområde. Samtidigt måste den termiska expansionskoefficienten för substratmaterialet också noggrant beaktas och matchas med andra material såsom kopparfolie för att förhindra förändringar i kretsstorlek på grund av temperaturförändringar, vilket kan påverka impedansen.
(2) Kopparfolie
För impedansstyrda kretskort är lågprofil (LP) eller ultra-låg profil (VLP) kopparfolie att föredra. Denna typ av kopparfolie har låg ytjämnhet, vilket kan minska ytmotstånd och hudeffekt under signalöverföring, minska signalförlust och mer exakt kontrollera impedansen.
3, Särskilda överväganden för sträckningsutformning
(1) Linjebredd och radavstånd
I designfasen är det nödvändigt att använda professionell impedansberäkningsprogramvara för att exakt beräkna linjebredden och avståndet baserat på målimpedansvärdet. Jämfört med vanliga kretskort kräver impedansstyrda kretskort extremt liten linjebredd och avståndstoleranser. Till exempel kan linjebreddstoleransen för ett vanligt kretskort vara inom ± 10 %, medan linjebreddstoleransen för ett impedansstyrt kretskort måste kontrolleras inom ± 5 % eller ännu lägre för att säkerställa impedansnoggrannhet. Utformningen av höghastighetssignallinjer bör sträva efter att bibehålla samma längd och undvika rätvinkliga svängar. De bör använda en 45 graders vinkel eller cirkelbågsövergång för att minska signalreflektion och bibehålla impedansstabilitet.
(2) Staplad struktur
Noggrann planering av den staplade strukturen är nyckeln till impedanskontroll. När man bestämmer antalet och arrangemangsordningen för kraftlager, geologiska lager och signallager är det nödvändigt att överväga krav på signalöverföring, kraftfördelning och elektromagnetisk kompatibilitet. Till exempel, nära intill signallagret till formationen, genom att använda formationens skärmningseffekt för att minska signalstörningar, samtidigt som avståndet mellan signalskiktet och kraftskiktet optimeras, kapacitiv koppling kontrolleras och impedansen justeras noggrant.
4, Fin drift av produktionsprocessen
(1) Etsningsprocess
Etsningsprocessen har en betydande inverkan på linjebreddsnoggrannheten hos impedansstyrda kretskort. Avancerad etsutrustning används för att exakt kontrollera parametrar som koncentration, temperatur, spruttryck och etsningstid för etslösningen, vilket säkerställer enhetlighet i etsningen. Jämfört med vanlig kretskortsetsning har impedansstyrd kretskortsetsning lägre tolerans för parameterfluktuationer. Genom realtidsövervakning och återkopplingskontrollsystem justeras parametrarna i tid för att säkerställa att linjebredden uppfyller designkraven och bibehåller korrekt impedans.
(2) Borrning och galvanisering
I borrprocessen är det nödvändigt att säkerställa borrpositionens noggrannhet och undvika att påverka linjeanslutningen och impedansmatchningen på grund av hålpositionsavvikelse. För viahål används en speciell galvaniseringsprocess för att säkerställa enhetlig och kontinuerlig beläggning på hålväggen, minska viaresistansen och minimera impedanstransienter under signalöverföring. I vanlig kretskortsbehandling kan via-bearbetning vara relativt enkel, men i impedansstyrd kretskortsbehandling är via design och bearbetning viktiga länkar för att säkerställa signalintegriteten.
(3) Lamineringsprocess
När du laminerar, kontrollera strikt temperatur, tryck och tid för att säkerställa att varje lager av material är tätt sammanfogade och formstabila. Alla avvikelser i mellanskiktets tjocklek kan leda till impedansförändringar, så lamineringsutrustning måste ha hög -precisionskontroll. Jämfört med vanlig laminering av kretskort är kraven på kontrollnoggrannhet för processparametrar högre för att säkerställa att produktens impedans uppfyller designspecifikationerna.
5, Strikt kontrollera testprocessen
(1) Impedanstestning
Strikt impedanstestning måste utföras under produktionsprocessen och slutproduktsteget. Använd professionella impedanstestinstrument, såsom nätverksanalysatorer, för att utföra punkt-för-punkt-testning på nyckeltransmissionsledningar på kretskort. Till skillnad från vanlig testning av kretskort har impedansstyrda kretskort ett bredare frekvensområde och fler testpunkter för att säkerställa att impedansen uppfyller designkraven vid olika frekvenser. När impedansavvikelsen visar sig överskrida det tillåtna intervallet, bör orsaken analyseras i tid och korrigerande åtgärder bör vidtas, såsom justering av efterföljande produktionsprocessparametrar eller omarbetning av icke-produkter.
(2) Kontroll av utseende och storlek
Förutom impedanstestning är utseendet och storlekskontrollen av kretskort lika strikta. Utseendeinspektion bör säkerställa att kretsen är fri från defekter som repor, kortslutningar och öppna kretsar, eftersom dessa problem kan påverka impedansen. När det gäller storleksdetektering mäts nyckeldimensioner som linjebredd, linjeavstånd och skivtjocklek noggrant och jämförs med designvärdena för att säkerställa att storleksnoggrannheten uppfyller impedanskontrollkraven. Varje storleksavvikelse kan påverka impedansen och därigenom påverka kvaliteten på signalöverföringen