Почему трудно контролировать погрешность импеданса печатной платы в пределах 5%? Многослойные печатные платы

Sep 05, 2023 Оставить сообщение

Как известно, управление импедансом является наиболее фундаментальным принципом в нашей высокоскоростной конструкции. В настоящее время обычные заводы по производству плат контролируют сопротивление с погрешностью 10%, и у многих друзей могут возникнуть вопросы, почему оно составляет 10%? Теоретически, чем меньше ошибка, тем лучше, так почему бы не увеличить возможности традиционного управления до 8% или даже 5%?

 

01-1

 

Существует множество факторов, влияющих на сопротивление проводки печатной платы, в основном это ширина и толщина медного провода, диэлектрическая проницаемость среды, толщина среды и толщина паяльной маски. Следовательно, чтобы минимизировать ошибку импеданса, необходимо очень хорошо контролировать ошибки различных факторов, упомянутых выше, в процессе обработки печатной платы, чтобы в конечном итоге достичь небольшой ошибки импеданса. Но, посмотрев шаг за шагом процесс обработки печатной платы, вы обнаружите, что почти каждый процесс приводит к ошибкам в контроле импеданса линии передачи, а некоторые процессы также полны случайности. Следовательно, значение 10% является оптимальным значением, которого может достичь завод по производству плат после учета различных погрешностей. А 8% или даже 5% добиться очень сложно.

 

01-2

 

Сложность 1: Эффект стекловолокна.
На срезе печатной платы видно, что среда печатной платы (будь то сердечник или полипропиленовый лист) состоит из двух частей, включая ткань из стекловолокна (ткань из стекловолокна) и смолу. Среди них ткань из стекловолокна подобна скелету, играя роль в повышении прочности и поддержки, а смола подобна клею, оказывая склеивающее действие. Что такое эффект стекловолокна? Эффект стекловолокна обусловлен различной диэлектрической проницаемостью стеклоткани и смолы. Вообще говоря, диэлектрическая проницаемость стеклоткани составляет около 6, тогда как у смолы она относительно низкая, обычно от 2 до 3. В этот момент очень важным становится положение дифференциальной линии на стеклоткани: когда она попадает на пустую на окне или на ткани соответствующая разница импеданса значительна, что, в свою очередь, вызывает ошибки импеданса. Структура обычной стеклоткани: Влияние стекловолокна пустого окна на импеданс обусловлено главным образом тем, что проводка может упасть на пустое окно или на стеклоткань. Из-за разницы в диэлектрической проницаемости между ними отображаемое сопротивление должно быть разным. В реальном производстве вопрос о том, попадет ли проводка на пустое окно или на ткань из стекловолокна, является случайным, поэтому возникающая здесь ошибка импеданса неконтролируема.

 

Сложность 2: контроль погрешностей в ширине/толщине линии.
Ширина линии печатной платы является одним из важных факторов, влияющих на импеданс: чем больше ширина линии, тем меньше импеданс. В процессе производства печатных плат необходимо контролировать ширину линии с точностью до 10%, чтобы лучше соответствовать требованиям контроля импеданса. Аналогичным образом, толщина провода (толщина меди) также является одним из важных факторов, влияющих на импеданс: чем больше толщина меди, тем меньше импеданс. Однако в реальном производстве плохая точность управления схемой и большое отклонение импеданса являются наиболее распространенными проблемами для многих производителей печатных плат. Чтобы хорошо контролировать точность схем, производители печатных плат должны иметь высококачественные машины для экспонирования схем и машины для вакуумного травления. Чтобы обеспечить максимально постоянную ширину линии, заводу по производству плат также необходимо компенсировать инженерную пленку для процесса в зависимости от степени травления на стороне травления, легкой ошибки рисования и ошибки передачи графики, чтобы удовлетворить требования ширины линии/линии. толщина.

 

Сложность 3: Увеличение толщины среды может увеличить сопротивление, а уменьшение толщины среды может уменьшить сопротивление.
Различные листы для отверждения имеют различное содержание клея и разную толщину, поэтому фабрике по производству плит необходимо точно понимать среднюю толщину самой плиты; В то же время толщина прессуемого листа зависит от плоскостности пресса и программы прессующей плиты. Таким образом, чтобы контролировать толщину среды, ключ к успеху заключается в инженерном проектировании, управлении нажимной пластиной, допуске на входящий материал и других аспектах. Любая проблема процесса повлияет на окончательную погрешность импеданса платы. Процесс прессования имеет решающее значение, особенно для плат с высоким и многослойным сопротивлением. Поскольку диэлектрический слой ПП будет проявлять текучесть при высокотемпературном сжатии, крайне важно контролировать температуру, процесс и калибровку сжатия. В противном случае отклонение толщины готового диэлектрического слоя серьезно повлияет на точность значения импеданса.

 

Сложность 4: Контроль толщины контактной сварки
В общем, печать паяльной маски уменьшит импеданс внешнего слоя, поэтому влияние паяльной маски будет учитываться при контроле ошибок импеданса. В нормальных условиях однократная печать паяльной маски может уменьшить сопротивление одного конца на 2 Ом, а дифференциальное сопротивление - на 8 Ом; Значение сокращения двойной печати вдвое больше, чем однократной печати; При печати более трех раз значение импеданса больше не меняется.


Существует множество факторов, влияющих на ошибку импеданса, среди которых некоторые факторы обработки еще более случайны, поэтому ошибку импеданса трудно достичь 5%. Следовательно, для разработки продукта может быть более важным не сосредотачиваться на ошибках обработки импеданса в 10%, 8% или даже 5% в процессе обработки, а сместить фокус на получение большего запаса системы за счет более оптимизированных конструкции на печатных платах для предотвращения ошибок обработки.


Существует множество факторов, влияющих на ошибку импеданса, среди которых некоторые факторы обработки еще более случайны, поэтому ошибку импеданса трудно достичь 5%. Следовательно, для разработки продукта может быть более важным не сосредотачиваться на ошибках обработки импеданса в 10%, 8% или даже 5% в процессе обработки, а сместить фокус на получение большего запаса системы за счет более оптимизированных конструкции на печатных платах для предотвращения ошибок обработки.


Uniwell Circuit — профессиональный производитель высокоточных печатных плат 2-32 слоев с более чем десятилетним опытом работы и отраслевыми данными. В то же время мы следим за развитием отраслевых технологий и постоянно совершенствуем собственный уровень процессов. У нас богатая производственная команда, и мы знакомы с опытом производства плат с мягким твердым соединением, многослойных плат и печатных плат HDI. Нам нужно узнать больше о платах с мягким твердым соединением, многослойных платах и ​​печатных платах HDI. Добро пожаловать, свяжитесь с нами!