Bekanntlich ist die Impedanzkontrolle das grundlegendste Prinzip unseres Hochgeschwindigkeitsdesigns. Derzeit kontrollieren herkömmliche Platinenfabriken die Impedanz auf einen Fehler von 10 %, und viele Freunde haben möglicherweise Fragen: Warum sind es 10 %? Theoretisch gilt: Je kleiner der Fehler, desto besser. Warum also nicht die konventionelle Kontrollfähigkeit weiter auf 8 % oder sogar 5 % erhöhen?
Es gibt viele Faktoren, die die Impedanz der Leiterplattenverkabelung beeinflussen, darunter vor allem die Breite und Dicke des Kupferdrahts, die Dielektrizitätskonstante des Mediums, die Dicke des Mediums und die Dicke der Lötmaske. Um den Impedanzfehler zu minimieren, ist es daher notwendig, die Fehler verschiedener oben genannter Faktoren während des PCB-Verarbeitungsprozesses sehr gut zu kontrollieren, um letztendlich einen kleinen Impedanzfehler zu erreichen. Wenn Sie jedoch den PCB-Verarbeitungsprozess Schritt für Schritt betrachten, werden Sie feststellen, dass fast jeder Prozess zu Fehlern bei der Impedanzsteuerung der Übertragungsleitung führt und einige Prozesse auch voller Zufälligkeiten sind. Daher ist der Wert von 10 % ein optimaler Wert, der vom Leiterplattenhersteller unter Berücksichtigung verschiedener Fehler erreicht werden kann. Und 8 % oder sogar 5 % sind sehr schwer zu erreichen.
Schwierigkeit 1: Glasfasereffekt
Aus dem Schnitt der Leiterplatte ist ersichtlich, dass das Leiterplattenmedium (ob Kern oder PP-Folie) aus zwei Teilen besteht, darunter Glasfasergewebe (Glasfasergewebe) und Harz. Unter ihnen ist Glasfasergewebe wie ein Skelett und trägt zur Erhöhung der Festigkeit und des Halts bei, während Harz wie Klebstoff wirkt und eine Bindungswirkung hat. Was ist der Glasfasereffekt? Der Glasfasereffekt wird durch die unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten von Glasfasergewebe und Harz verursacht. Im Allgemeinen liegt die Dielektrizitätskonstante von Glasfasergewebe bei etwa 6, während die des Harzes relativ niedrig ist, normalerweise zwischen 2 und 3. An diesem Punkt wird die Position der Differenzlinie auf dem Glasfasergewebe sehr wichtig: wenn sie auf das Leer fällt B. am Fenster oder am Stoff, ist der entsprechende Impedanzunterschied erheblich, was wiederum Impedanzfehler verursacht. Die Struktur eines gewöhnlichen Glasfasergewebes: Der Einfluss des Glasfasereffekts bei leerem Fenster auf die Impedanz ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass die Verkabelung auf das leere Fenster oder auf das Glasfasergewebe fallen kann. Aufgrund der unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten zwischen beiden muss die angezeigte Impedanz unterschiedlich sein. In der tatsächlichen Produktion ist es völlig zufällig, ob die Verkabelung auf das leere Fenster oder auf das Glasfasergewebe fällt, sodass der hier verursachte Impedanzfehler unkontrollierbar ist.
Schwierigkeit 2: Fehlerkontrolle bei der Genauigkeit der Linienbreite/-dicke
Die Leitungsbreite der Leiterplatte ist einer der wichtigen Faktoren, die die Impedanz beeinflussen: Je größer die Leitungsbreite, desto kleiner die Impedanz. Im PCB-Produktionsprozess ist es notwendig, die Linienbreite innerhalb einer Toleranz von 10 % zu kontrollieren, um die Anforderungen an die Impedanzkontrolle besser zu erfüllen. Ebenso ist auch die Drahtdicke (Kupferdicke) einer der wichtigen Faktoren, die die Impedanz beeinflussen: Je größer die Kupferdicke, desto kleiner die Impedanz. In der tatsächlichen Produktion sind jedoch eine schlechte Kontrolle der Schaltungsgenauigkeit und große Impedanzabweichungen die häufigsten Probleme für viele Leiterplattenhersteller. Um die Genauigkeit der Schaltungen gut kontrollieren zu können, müssen Leiterplattenhersteller über hochwertige Schaltungsbelichtungsmaschinen und Vakuumätzmaschinen verfügen. Um eine größtmögliche gleichmäßige Linienbreite zu gewährleisten, muss die Platinenfabrik außerdem den technischen Film für den Prozess basierend auf der Ätzmenge auf der Ätzseite, dem Lichtzeichnungsfehler und dem Grafikübertragungsfehler kompensieren, um die Anforderungen an die Linienbreite/Linie zu erfüllen Dicke.
Schwierigkeit 3: Eine Erhöhung der Dicke des Mediums kann die Impedanz erhöhen, während eine Verringerung der Dicke des Mediums die Impedanz verringern kann.
Unterschiedliche aushärtende Platten haben einen unterschiedlichen Klebstoffgehalt und eine unterschiedliche Dicke, daher muss die Plattenfabrik die mittlere Dicke der Platte selbst genau kennen; Gleichzeitig hängt die Dicke des gepressten Blechs von der Ebenheit der Presse und dem Programm der Pressplatte ab. Um die Dicke des Mediums zu kontrollieren, liegt der Schlüssel also im technischen Design, der Druckplattensteuerung, der Toleranz des eingehenden Materials und anderen Aspekten. Jedes Prozessproblem wirkt sich auf den endgültigen Impedanzfehler der Platine aus. Besonders bei hoch- und mehrschichtigen Impedanzplatinen ist der Pressvorgang entscheidend. Da die dielektrische PP-Schicht bei Hochtemperaturkompression einen Fließzustand aufweist, ist es von entscheidender Bedeutung, die Temperatur, den Prozess und die Kalibrierung der Kompression zu kontrollieren. Andernfalls wird die Dickenabweichung der fertigen dielektrischen Schicht die Genauigkeit des Impedanzwerts erheblich beeinträchtigen.
Schwierigkeit 4: Kontrolle der Widerstandsschweißdicke
Im Allgemeinen verringert das Drucken einer Lötstoppmaske die Impedanz der äußeren Schicht, sodass der Einfluss der Lötstoppmaske bei der Kontrolle von Impedanzfehlern berücksichtigt wird. Unter normalen Umständen kann das einmalige Drucken der Lötstoppmaske das Single-End um 2 Ω und die Differenz um 8 Ω reduzieren; Der Reduktionswert beim zweimaligen Drucken ist doppelt so hoch wie beim einmaligen Drucken. Bei mehr als dreimaligem Drucken ändert sich der Impedanzwert nicht mehr.
Es gibt viele Faktoren, die den Impedanzfehler beeinflussen. Einige Verarbeitungsfaktoren sind sogar noch zufälliger, weshalb es schwierig ist, einen Impedanzfehler von 5 % zu erreichen. Daher kann es für die Entwicklung eines Produkts wichtiger sein, sich nicht auf Impedanzbearbeitungsfehler von 10 %, 8 % oder sogar 5 % aus dem Verarbeitungsprozess zu konzentrieren, sondern unseren Fokus darauf zu verlagern, mehr Systemspielraum durch Optimierung zu erzielen Designs auf Leiterplatten, um Bearbeitungsfehlern vorzubeugen.
Es gibt viele Faktoren, die den Impedanzfehler beeinflussen. Einige Verarbeitungsfaktoren sind sogar noch zufälliger, weshalb es schwierig ist, einen Impedanzfehler von 5 % zu erreichen. Daher kann es für die Entwicklung eines Produkts wichtiger sein, sich nicht auf Impedanzbearbeitungsfehler von 10 %, 8 % oder sogar 5 % aus dem Verarbeitungsprozess zu konzentrieren, sondern unseren Fokus darauf zu verlagern, mehr Systemspielraum durch Optimierung zu erzielen Designs auf Leiterplatten, um Bearbeitungsfehlern vorzubeugen.
Uniwell Circuit ist ein professioneller Hersteller von 2-32-lagigen hochpräzisen Leiterplatten mit über zehn Jahren ausgereifter Prozesserfahrung und Branchendaten. Gleichzeitig orientieren wir uns an der technologischen Entwicklung der Branche und verbessern ständig unser eigenes Prozessniveau. Wir verfügen über ein umfangreiches Produktionsteam und sind mit Prozesserfahrungen bei Soft-Hard-Bonding-Boards, High-Multi-Layer-Boards und HDI-Leiterplatten vertraut. Wir müssen mehr über Soft-Hard-Bonding-Boards, High-Multi-Layer-Boards und HDI-Leiterplatten erfahren. Nehmen Sie gerne Kontakt mit uns auf!