A Necessidade de Controlar a Impedância de Roteamento

Microstrip de Superfície: contém uma trilha na superfície exposta ao ar com um dielétrico e um plano de um lado apenas.

Microstrip Revestido: contém uma trilha na superfície revestida com máscara de solda, e com um dielétrico e um plano de um lado apenas.

Stripline Deslocado: contém uma trilha sanduíche dentro da PCB com um plano em ambos os lados dos dielétricos (núcleo/prepreg).

Microstrip de Superfície Acoplado pelas Bordas: é uma configuração diferencial com dois traços de impedância controlada na superfície exposta ao ar, e um plano do outro lado do dielétrico.

Microstrip Revestido Acoplado pelas Bordas: é uma configuração diferencial com dois traços de impedância controlada na superfície revestida com máscara de solda, e um plano do outro lado do dielétrico.

Stripline Deslocado Acoplado pelas Bordas: é uma configuração diferencial com dois traços de impedância controlada dentro do PCB, sanduichados entre dois planos em ambos os lados dos dielétricos (núcleo/prepreg).

Configurações Coplanares

Note que tanto traços de terminação única quanto diferencial podem ser coplanares. Traços coplanares requerem um parâmetro adicional: a distância lateral ou folga entre a borda do traço e a borda do terra na mesma camada. Isso também determinará a impedância do traço porque a região de terra cria capacitância parasita adicional ao redor do microstrip. A mesma ideia se aplica a striplines. Os parâmetros importantes para um microstrip são mostrados abaixo.

Se você planeja usar um microstrip coplanar, observe como calcular o espaçamento necessário para garantir que a largura de um microstrip regular terá a mesma largura que um microstrip coplanar. Na maioria dos casos, um valor de S = 3W será suficiente e é aceitável usar essa proporção para dimensionar o traço se você não tem certeza de como calcular o espaçamento correto. Dependendo se a camada mais fina (menor H), então você poderia ter S

• Aprenda mais sobre determinar o espaçamento em configurações coplanares

Qual Alvo de Impedância Devo Considerar?

Em geral, o importante não é o valor, mas sim que a impedância seja controlada ao longo de todo o comprimento do traço. A maioria dos designs terá algum tipo de restrição de especificação que determinaria a impedância com a qual você precisa trabalhar (por exemplo, 90 Ohms para os pares diferenciais em uma interface USB). Para a maioria dos designs que são construídos seguindo as configurações de traço mostradas acima, a impedância do traço do PCB poderia acabar sendo de qualquer lugar entre 40 e 120 Ohms se você não está projetando para atingir uma impedância específica.

Qual Alvo de Tolerância Devo Considerar?

Isso é determinado de duas maneiras possíveis:

• Com base na especificação do padrão de sinalização que você usa
• Com base em um cálculo da perda de retorno permitida

É importante notar que a casa de fabricação só pode garantir certa impedância. É comum que a impedância final da trilha fique em torno de +/-10% do valor alvo, baseado nas tolerâncias de gravação, ângulo do painel da PCB, variação na constante dielétrica e a frequência na qual o Dk é avaliado. Isso dá ao fabricante uma margem para alcançar um rendimento aceitável. Portanto, a tolerância não deve ser usada pelos designers para aproximar o valor nominal da impedância!

Como designer, seu trabalho é especificar a faixa de impedância aceitável que você pode aceitar na placa fabricada, e a casa de fabricação precisa determinar se pode atingir sua especificação. Por exemplo, se você tem uma trilha finalizada com um alvo de impedância de 50 Ohms +/-10%, então uma trilha fabricada com 55 Ohms está dentro da tolerância, no entanto, isso não deixa muito espaço para o seu fabricante se movimentar, e isso poderia diminuir o rendimento.

Maneiras Rápidas de Calcular a Impedância

Com mais placas transportando sinais de alta velocidade que fazem parte de uma interface padronizada, mais trilhas exigirão controle de impedância. Esse controle precisa ser preciso e calculado com um solucionador que representa exatamente as propriedades da sua pilha de camadas atual, incluindo propriedades de materiais precisas.

Para ajudá-lo a projetar para o valor de impedância necessário, o Altium Designer^® inclui um calculador de impedância fornecido pelo solucionador de campo integrado da Simbeor. Esta ferramenta de modelagem altamente precisa ajuda os usuários a determinar rapidamente a impedância para interfaces padronizadas e, em seguida, aplicar os resultados como uma regra de design para uso em suas ferramentas de roteamento. Saiba mais sobre o Gerenciador de Pilha de Camadas na Documentação do Altium.