PCB empedansını etkileyen faktörler nelerdir?

Genel olarak PCB'nin karakteristik empedansını etkileyen faktörler şunlardır: dielektrik kalınlığı H, bakır kalınlığı T, iz genişliği W, iz aralığı, yığın için seçilen malzemenin dielektrik sabiti Er ve lehim maskesinin kalınlığı.

Genel olarak, dielektrik kalınlığı ve hat aralığı ne kadar büyükse, empedans değeri de o kadar büyük olur; dielektrik sabiti, bakır kalınlığı, hat genişliği ve lehim maskesi kalınlığı ne kadar büyükse, empedans değeri o kadar küçük olur.

İlki: Orta kalınlık, orta kalınlığın artırılması empedansı artırabilirken, orta kalınlığın azaltılması empedansı azaltabilir; farklı prepreglerin farklı tutkal içerikleri ve kalınlıkları vardır. Presleme sonrası kalınlık, presin düzlüğüne ve presleme plakasının prosedürüne bağlıdır; kullanılan her plaka türü için, üretilebilecek ortam katmanının kalınlığını elde etmek gerekir; bu, tasarım hesaplamalarına ve mühendislik tasarımına elverişlidir. Presleme plakası kontrolü, gelen tolerans, ortam kalınlığı kontrolünün anahtarıdır.

İkincisi: hat genişliği, hat genişliğini artırmak empedansı azaltabilir, hat genişliğini azaltmak ise empedansı artırabilir. Empedans kontrolünü sağlamak için hat genişliği kontrolünün +/- %10 tolerans dahilinde olması gerekir. Sinyal hattının aralığı tüm test dalga formunu etkiler. Tek nokta empedansı yüksektir, bu da tüm dalga formunu eşitsiz hale getirir ve empedans hattının hat oluşturmasına izin verilmez, aralık %10'u geçemez. Hat genişliği esas olarak aşındırma kontrolü ile kontrol edilir. Hat genişliğini sağlamak için, aşındırma tarafındaki aşındırma miktarına, ışık çekme hatasına ve desen aktarım hatasına göre, proses filmi hat genişliği gereksinimini karşılayacak şekilde telafi edilir.

 

Üçüncüsü: bakır kalınlığı, hat kalınlığının azaltılması empedansı artırabilir, hat kalınlığının artırılması empedansı azaltabilir; hat kalınlığı, desen kaplama veya taban malzemesi bakır folyonun uygun kalınlığının seçilmesiyle kontrol edilebilir. Bakır kalınlığının kontrolünün düzgün olması gerekir. İnce tellerden ve izole tellerden oluşan panoya, akımı dengelemek ve tel üzerindeki bakır kalınlığının eşit olmamasını ve bakırın cs ve ss yüzeylerindeki aşırı dengesiz dağılımını önlemek için bir şönt blok eklenir. Her iki tarafta da düzgün bakır kalınlığı elde etmek için panonun çaprazlanması gerekir.

Dördüncüsü: Dielektrik sabiti, dielektrik sabitinin artırılması empedansı azaltabilir, dielektrik sabitinin azaltılması ise empedansı artırabilir. Dielektrik sabiti esas olarak malzeme tarafından kontrol edilir. Farklı plakaların dielektrik sabiti farklıdır ve bu, kullanılan reçine malzemesine bağlıdır: FR4 plakanın dielektrik sabiti 3,9-4,5 arasındadır ve kullanım sıklığı arttıkça azalırken, PTFE plakanın dielektrik sabiti 2,2'dir. 3,9 ile 4,5 arasında yüksek bir sinyal iletimi elde etmek için yüksek bir empedans değeri, bu da düşük bir dielektrik sabiti gerektirir.

Beşincisi: Lehim maskesinin kalınlığı. Lehim maskesinin basılması, dış katmanın direncini azaltacaktır. Normal şartlar altında, tek bir lehim maskesi basmak, tek uçlu düşüşü 2 ohm azaltabilir ve diferansiyel düşüşü 8 ohm artırabilir. Düşme değerinin iki katı basmak, tek geçişin iki katıdır. Üçten fazla basıldığında, empedans değeri değişmez.