Необходимость контроля импеданса трассировки

Поверхностный микрополосковый проводник: содержит дорожку на поверхности, подверженной воздействию воздуха, с диэлектриком и плоскостью только с одной стороны.

Покрытый микрополосковый проводник: содержит дорожку на поверхности, покрытую маской для пайки, и с диэлектриком и плоскостью только с одной стороны.

Смещенный стриплайн: содержит дорожку, заключенную внутри PCB с плоскостью по обе стороны диэлектриков (основа/препрег).

Поверхностный микрополосковый линии на краю: это дифференциальная конфигурация с двумя линиями с контролируемым импедансом на поверхности, обращенной к воздуху, и плоскостью с другой стороны диэлектрика.

Покрытый микрополосковый линии на краю: это дифференциальная конфигурация с двумя линиями с контролируемым импедансом на поверхности, покрытой маской для пайки, и плоскостью с другой стороны диэлектрика.

Смещенная полосковая линия на краю: это дифференциальная конфигурация с двумя линиями с контролируемым импедансом внутри печатной платы, зажатыми между двумя плоскостями с обеих сторон диэлектриков (основа/препрег).

Копланарные конфигурации

Обратите внимание, что как одиночные, так и дифференциальные трассы могут быть копланарными. Для копланарных трасс требуется один дополнительный параметр: боковое расстояние или зазор между краем трассы и краем земли на том же слое. Это также определит импеданс трассы, поскольку область земли создает дополнительную паразитную емкость вокруг микрополоски. Та же идея применима к полосковым линиям. Ниже показаны важные параметры для микрополоски.

Если вы планируете использовать копланарную микрополоску, обратите внимание на то, как рассчитать необходимое расстояние, чтобы ширина обычной микрополоски соответствовала ширине копланарной микрополоски. В большинстве случаев будет достаточно значения S = 3W, и этот коэффициент можно использовать для определения размера дорожки, если вы не уверены, как рассчитать правильное расстояние. В зависимости от того, тоньше ли слой (меньше H), тогда у вас может быть S

• Узнайте больше о определении расстояния в копланарных конфигурациях

Какую целевую импедансность следует учитывать?

В общем, важно не значение, а то, что импеданс контролируется на всей длине дорожки. В большинстве проектов будут некоторые ограничения спецификации, которые определяют импеданс, с которым вам нужно работать (например, 90 Ом для дифференциальных пар на интерфейсе USB). Для большинства проектов, построенных в соответствии с показанными выше конфигурациями дорожек, импеданс дорожки печатной платы может оказаться где-то между 40 и 120 Ом, если вы не проектируете с целью достижения конкретного импеданса.

Какую целевую допускаемость следует учитывать?

Это определяется двумя возможными способами:

• Исходя из спецификации в используемом вами стандарте сигнализации
• На основе расчета допустимого коэффициента отражения

Важно отметить, что производственное предприятие может гарантировать только определенное сопротивление. Обычно окончательное сопротивление трассы составляет около +/-10% от целевого значения из-за допусков травления, угла панели печатной платы, изменения диэлектрической постоянной и частоты, на которой оценивается Dk. Это дает производителю некоторый запас для достижения приемлемого выхода. Поэтому допуск не должен использоваться конструкторами для приближенного определения номинального значения сопротивления!

Как конструктор, ваша задача - указать допустимый диапазон сопротивления, который вы можете принять на изготовленной плате, и производственному предприятию необходимо определить, могут ли они соответствовать вашим требованиям. Например, если у вас есть готовая трасса с целевым сопротивлением 50 Ом +/-10%, то изготовленная трасса с сопротивлением 55 Ом находится в пределах допуска, однако это не оставляет производителю много места для маневра, и это может снизить выход.

Быстрые способы расчета сопротивления

С увеличением числа плат, передающих сигналы высокой скорости, которые являются частью стандартизированного интерфейса, большее количество трасс будет требовать контроля импеданса. Этот контроль должен быть точным и вычислен с помощью решателя, который точно представляет свойства вашего фактического слоя стека, включая точные свойства материалов.

Чтобы помочь вам спроектировать требуемое значение импеданса, Altium Designer^® включает в себя калькулятор импеданса, работающий на интегрированном полевом решателе Simbeor. Этот высокоточный инструмент моделирования помогает пользователям быстро определить импеданс для стандартизированных интерфейсов, а затем применить результаты в качестве правила проектирования для использования в ваших инструментах трассировки. Узнайте больше о Менеджере Слоев в документации Altium.