インピーダンス制御の目的
インピーダンス制御の要件を決定し、インピーダンス計算方法を標準化し、インピーダンステストクーポン設計のガイドラインを策定し、製品が生産のニーズと顧客の要件を確実に満たすことを保証します。
インピーダンス制御の定義
インピーダンスの定義
電子デバイスの伝送信号線は、ある周波数において、基準層に対して、その高周波信号または電磁波の伝播過程における抵抗の伝播過程を特性インピーダンスと呼び、電気インピーダンス、誘導抵抗、容量抵抗……のベクトル和になります。
インピーダンスの分類
現在、共通インピーダンスはシングルエンド（ライン）インピーダンス、差動（ダイナミック）インピーダンス、コモンに分けられます。
この３つの場合のインピーダンス
1. シングルエンド (ライン) インピーダンス: 英語のシングルエンド インピーダンス。単一の信号線によって測定されるインピーダンスを指します。
2. 差動 (動的) インピーダンス: 英語の差動インピーダンスは、インピーダンスがテストされた 2 つの等幅、等間隔の伝送線路の差動駆動を指します。
3. コプレーナ・インピーダンス: 英語のコプレーナ・インピーダンスとは、信号線の周囲のGND/VCC(信号線からその両側のGND/VCCまで)をGND/VCC間(信号線からその両側のGND/VCCまでの距離が等しい)で伝送するときにテストされるインピーダンスを指します。
インピーダンス制御の要件は次の条件によって決まります。
信号が PCB 導体内を伝送される場合、ワイヤの長さが信号波長の 1/7 に近い場合、ワイヤは信号になります。
顧客の要求に応じて、インピーダンスを制御するかどうかを決定する PCB 生産
顧客がインピーダンス制御を行うために線幅を必要とする場合、製造側で線幅のインピーダンスを制御する必要があります。
インピーダンスマッチングの3要素:
出力インピーダンス（本来の能動部）、特性インピーダンス（信号線）、入力インピーダンス（受動部）
(PCB基板)インピーダンスマッチング
信号が PCB 上で伝送されるとき、PCB 基板の特性インピーダンスはヘッドおよびテール コンポーネントの電子インピーダンスと一致する必要があります。インピーダンス値が許容範囲外になると、送信された信号エネルギーが反射、散乱、減衰、遅延され、その結果、不完全な信号と信号歪みが発生します。インピーダンスに影響を与える要因:
Er：誘電率、インピーダンス値に反比例、誘電率は新たに用意した「シート誘電率テーブル」による計算。
H1、H2、H3 など: 媒体の厚さの間の線路層と接地層、およびインピーダンス値は比例します。
W1: インピーダンス線路幅。 W2: インピーダンス線幅、インピーダンスは反比例します。
A: HOZ の内底銅の場合、W1 = W2 + 0.3mil; 1OZ の内側底部銅、W1 = W2 + 0.5mil;内側底部の銅が 2OZ の場合 W1 = W2 + 1.2mil。
B: 外側のベース銅が HOZ の場合、W1=W2+0.8mil;外側のベース銅が 1OZ の場合、W1=W2+1.2mil;外側のベース銅が 2OZ の場合、W1=W2+1.6mil。
C: W1 は元のインピーダンス線幅です。 T: 銅の厚さ、インピーダンス値に反比例します。
A: 内層は基板の銅の厚さで、HOZ は 15μm で計算されます。 1OZは30μmで計算されます。 2OZは65μmで計算されます。
B: 外層は銅箔の厚さ + 銅めっきの厚さで、穴の銅の仕様に応じて、底部の銅がHOZの場合、穴の銅(平均20μm、最小18μm)、表の銅は45μmで計算されます。穴銅（平均25μm、最小20μm）、テーブル銅は50μmで計算。穴銅一点最小25μm、表銅55μmで計算。
C：底部の銅が1OZ、穴の銅（平均20μm、最小18μm）の場合、表の銅は55μmで計算されます。穴銅（平均25μm、最小20μm）、表銅は60μmで計算されます。穴銅一点最小25μm、表銅は65μmで計算。
S: 隣接する線と線の間の間隔。インピーダンス値 (差動インピーダンス) に比例します。
1. C1: 基板のはんだ抵抗の厚さ、インピーダンス値に反比例。
2. C2: 線表面のはんだ抵抗の厚さ、インピーダンス値に反比例。
3. C3: 線間の厚さ、インピーダンス値に反比例。
4. CEr：ソルダーレジストの誘電率であり、インピーダンス値は に反比例します。
A：ソルダーレジストインク1回印刷、C1値30μm、C2値12μm、C3値30μm。
Ｂ：ソルダーレジストインク２回印刷、Ｃ１値６０μｍ、Ｃ２値２５μｍ、Ｃ３値６０μｍ。
C：CEr：3.4に従って計算。
適用範囲:外部抵抗溶接前の差動インピーダンス計算
パラメータの説明。
H1: 外層と VCC/GND の間の誘電体の厚さ
W2:インピーダンス線路面幅
W1:インピーダンスラインの下幅
S1: 差動インピーダンスラインギャップ
Er1:誘電体層の誘電率
T1: 線の銅の厚さ、基板の銅の厚さ + めっきの銅の厚さを含む
適用範囲：外部抵抗溶接後の差動インピーダンス計算
パラメータの説明。
H1: 外層と VCC/GND の間の誘電体の厚さ
W2:インピーダンス線路面幅
W1:インピーダンスラインの下幅
S1: 差動インピーダンスラインギャップ
Er1:誘電体層の誘電率
T1: 線の銅の厚さ、基板の銅の厚さ + めっきの銅の厚さを含む
CEr:インピーダンス誘電率
C1:基板レジスト厚さ
C2:線表面レジスト厚さ
C3: 差動インピーダンス 配線間レジスト厚さ
インピーダンステストの設計 COUPON
クーポンの場所を追加
インピーダンステストクーポンは通常、PNL の中央に配置されます。特別な場合 (1PNL = 1PCS など) を除き、PNL ボードの端に配置することはできません。
クーポンの設計に関する考慮事項
インピーダンステストデータの精度を確保するために、COUPON の設計は基板内の線路の形状を完全にシミュレートする必要があります。基板の周囲のインピーダンス線が銅で保護されている場合、COUPON は保護線を置き換えるように設計する必要があります。ボードの抵抗線が「スネーク」配列の場合、クーポンも「スネーク」配列として設計する必要があります。ボードのレジスタンスラインが「スネーク」アライメントの場合、クーポンも「スネーク」アライメントとして設計する必要があります。
インピーダンステストCOUPONの設計仕様
シングルエンド（ライン）インピーダンス:
テストCOUPONの主なパラメータ:
1. A：テストホールの直径∮1.20MM（2X/クーポン）、これはテスタープローブのサイズです
2. B: テスト位置決め穴: ∮2.0MM 生産 (3X/クーポン) で統一、ゴングボードの位置決め; C: 3.58MM の 2 つのテスト穴の間隔
差動（動的）インピーダンス
テストクーポンの主なパラメータ: A: テスト穴の直径∮ 1.20MM (4X/クーポン)、そのうちの2つは信号穴用、残りの2つは接地穴用で、テスタープローブのサイズです。 B: テスト位置決め穴: ∮ 2.0MM (3X/クーポン) の生産に従って統一、ゴングボードの位置決め; C: 2 つの信号穴の間隔: 5.08 MM、2 つの接地穴の間隔: 10.16 MM。
COUPONメモをデザインする
1. 保護線とインピーダンス線の間の距離は、インピーダンス線の幅よりも大きくする必要があります。
2. インピーダンスラインの長さは、一般的に 6 ～ 12 インチの範囲で設計されます。
3. 隣接する信号層の最も近い GND または POWER 層は、インピーダンス測定用のグランド基準層です。
4. 2 つの GND 層と POWER 層の間に追加される信号線の保護線は、GND 層と POWER 層の間のどの層の信号線も覆い隠してはいけません。
5. 2 つの信号穴は差動インピーダンス ラインに通じており、2 つのグランド 穴は基準層で同時に接地する必要があります。
6. 銅メッキの均一性を確保するには、外側の空の基板位置にパワーグラビング PAD または銅スキンを追加する必要があります。
差動コプレーナインピーダンス
テストCOUPONの主なパラメータ: 同じ差動インピーダンス
差動コプレーナインピーダンス型:
1. リファレンス層とインピーダンスラインは同じレベルにあります。つまり、インピーダンスラインは周囲の GND / VCC に囲まれており、周囲の GND / VCC がリファレンスレベルです。 POLAR ソフトウェア計算モード、4.5.3.8 を参照。 4.5.3.9; 4.5.3.12。
2. リファレンス層とは、同レベルの GND/VCC 層および信号層に隣接する GND/VCC 層です。 (インピーダンスラインは周囲のGND/VCCで囲まれており、周囲のGND/VCCがリファレンス層となります)。
