Flex-Rigid PCB에 대한 임피던스 설계 고려 사항

전자 제품이 빠르게 발전함에 따라 시장은 플렉스 리지드 PCB(인쇄 회로 기판) 및 임피던스 제어 PCB에 대한 요구 사항이 점점 더 높아지면서 동시에 이에 대한 요구 사항이 점점 더 엄격해지고 있습니다. 임피던스 요구사항이 있는 flex-rigid PCB의 주요 문제는 측정값과 설계값의 차이가 20Ω 이상으로 크게 발생하여 설계 보상 실패 및 제조 제어의 어려움을 초래한다는 점에 직면해 있습니다. 이 기사는 주로 PCB 설계의 관점에서 엄격한 임피던스 제어 정확도를 충족하는 방법에 대해 설명하며 PCB 제조 업계에서 근무하는 직원에게 도움이 될 것으로 기대됩니다.

임피던스 제어 분석

임피던스에 영향을 미치는 주요 요소에는 유전 상수, 중간 두께, 트레이스 폭 및 구리 두께가 있습니다.

단면 분석에 따르면 실제 단면 데이터를 모듈에 적용했을 때 임피던스 계측기로 얻은 계산값과 실제 측정값의 차이는 14Ω~33Ω 범위에 있으며 다음 표에 요약되어 있습니다.

이론값(Ω)	측정값(Ω)	차이(Ω)
113	143	30
109	134	25
95	112	17
93	107	14
120	153	33
110	139	29
96	119	23
95	116	21
125	153	28
110	141	31
100	123	23
90	110	20
124	151	27
112	137	25
104	123	19
95	113	18

위에서 설명한 차이를 바탕으로 이론값과 측정값의 차이가 너무 큰 것은 다음과 같은 이유 때문일 수 있습니다.

엔지니어링 설계 중 소프트웨어 매개변수에 대한 액세스가 잘못 대체되었습니다.

임피던스 및 단면 데이터에 영향을 미치는 요인에 따라 유전 상수만이 부정확한 액세스로 이어질 수 있습니다. 유전율의 결합된 개념에 기초하여, PCB 기판 재료의 유전율은 기판 재료에 있는 유전성 물질의 유전율의 포괄적인 결과임을 알 수 있으며, 이는 대략적으로 유전성 물질에 있는 수지의 유전율과 유전율의 가중 합으로 나타낼 수 있다. 보강재의 유전 상수. 그러나 유연한 소재의 경우 접착제와 PI(폴리이미드)로 구성됩니다. 따라서 유연한 재료의 유전 상수는 접착제와 PI의 포괄적인 유전 상수입니다.

PCB와 관련된 측정 모듈 설계가 잘못되었습니다.

임피던스 설계 과정에서 임피던스 라인 측정은 일반적으로 전송 라인 설계와 기준면을 포함하며 기준면의 구리 모서리와 임피던스 라인 사이에 일정한 거리를 유지할 수 있음을 보장해야 합니다. 이 상황에 관한 한 거리는 0.5mm에 불과하여 너무 짧아 이 기준면을 완전히 무시할 수 있습니다.

• 실험 계획

1단계:엔지니어링 데이터는 각각 다음을 확인하도록 설계되었습니다.
i. 측정 모듈에 추가되거나 추가되지 않을 때 임피던스에 대한 전송 동박의 영향.
ii. 측정 모듈에서 동박 가장자리와 임피던스 라인 사이의 거리가 임피던스에 미치는 영향은 무엇입니까? 디자인 에지와 임피던스 라인 사이의 수평 거리는 각각 0.5mm와 4.5mm입니다.
iii. 측정 모듈 설계는 임피던스에 대한 그리드 참조 평면과 구리 호일 참조 평면의 영향을 결정합니다.

2단계:Flexible Board를 제작하고 Flexible Board의 임피던스를 측정합니다.

3단계:단면 접근은 모듈 계산의 이론적인 임피던스로 대체되고 접근으로 인해 발생하는 오류를 제거할 수 있도록 유전 물질의 포괄적인 유전 상수에 따라 계산됩니다.

4단계:데이터 비교를 통해 결론을 내릴 수 있습니다. 매개변수 접근 방식 및 측정 모듈의 설계 규정입니다.

• 실험 결과

1) 측정 모듈에 전송 동박을 추가하거나 추가하지 않은 실험 방식에 따라 원래 측정 데이터에 따르면 임피던스가 전송 동박을 추가하거나 추가하지 않은 사이에 작은 차이가 발생함을 나타냅니다. 따라서 전송 동박을 추가하거나 추가하지 않아도 임피던스에 영향을 미치지 않는다는 결론을 내릴 수 있습니다.

2) 기준면 동박 모서리와 임피던스 라인 사이의 거리를 기반으로 설계된 실험 방식에 따르면 임피던스 차이가 너무 작아 기준면 동박 모서리와 임피던스 라인 사이의 거리가 임피던스에 영향을 미치지 않는다는 결론을 내릴 수 있습니다.

3) 측정모듈의 기준면으로 설계된 그리드와 동박 모듈을 기반으로 설계된 실험 방식에 따르면, 측정 모듈의 기준면을 동박과 그리드로 설계할 경우 임피던스가 크게 영향을 받는다는 결론을 내릴 수 있다.

4) 다양한 트레이스 폭, 그리드 및 다양한 크기의 동박 모듈에 대한 실험 방식에 따르면 그리드를 기준 평면으로 설계할 때 구리의 잔류율과 관련이 있다고 결론지을 수 있습니다. 구리의 잔류율이 높을수록 구리박과의 차이가 작아집니다. 구리의 잔류율이 낮을수록 구리박과의 차이가 커집니다. 따라서 그리드를 기준면으로 사용하므로 임피던스 라인 위치와 호환되는 기준 위치에 구리를 코팅해야 합니다.

5) 실제 설계 측정 모듈에 따라 단면 접근을 모듈로 대체하여 이론 임피던스를 파악한 다음 실제 측정 임피던스와 비교합니다. 연성재료는 접착제와 PI로 구성되어 있으므로 유연재료의 유전율은 두 성분의 종합적인 유전율이거나 임피던스 계산을 위한 소프트웨어를 응용하여 단일 유전율을 구해야 한다. 이전 실험 결과에 따르면 PI의 유전 상수는 2.8이고 접착제의 유전 상수는 3.5라는 결론을 내릴 수 있습니다. 결과적으로 계산을 위해 데이터가 소프트웨어로 대체됨에 따라 유전율 정확도가 검증됩니다.

임피던스 설계에 대한 Flex-Rigid PCB 설계자의 고려 사항

고려사항 #1:참조 평면은 그리드 참조 평면과 동박 참조 평면이어야 합니다.

위에 나열된 실험 결과를 기반으로 동박 기준면을 기반으로 하는 엔지니어링 설계는 flex-rigid PCB의 임피던스 요구 사항을 충족할 수 있다고 결론지을 수 있습니다. 그리드 기준면이 설계될 때 그리드가 클수록 구리의 최소 잔류율에 대한 그리드 임피던스와 동박 임피던스 사이에 더 큰 차이가 생성되고 그리드가 작을수록 최대 그리드 임피던스 사이에 생성되는 차이가 작아집니다. 구리 및 구리박 임피던스의 잔류율.

결론적으로 기준 평면으로서의 그리드 설계는 그리드 크기, 즉 구리의 잔류율과 밀접한 관련이 있습니다. 구리의 잔류율이 높을수록 구리박 임피던스와 이론적인 설계 데이터 간의 차이가 작아집니다. 구리의 잔류율이 낮을수록 구리박 임피던스와 이론적인 설계 데이터 간의 차이가 커집니다. 따라서 그리드를 기준면으로 선택하면 해당 임피던스 라인 위치와 호환되는 기준면에 구리를 코팅해야 합니다.

고려사항#2:Flex-rigid PCB 임피던스는 임피던스 계산 소프트웨어의 기능 추가에 따라 설계되어야 합니다.

일반 임피던스 계산 소프트웨어와 비교하여 기능이 추가된 임피던스 계산 소프트웨어는 각 매체 계층에 대한 액세스 획득 기능을 포함하고 액세스 획득 측면에서 보다 정확하게 수행합니다. 또한 실제 상황을 시뮬레이션하기 쉽고 엔지니어링 설계에 적용하기가 더 쉽습니다.

고려사항 #3:Flex-Rigid 보드에서 각 단일 레이어의 유전 상수를 얻습니다.

PI의 유전상수는 2.8, 접착제의 유전상수는 3.5로 본격적인 실험을 통해 확인할 수 있어 Flex-Rigid 기판 설계자에게 참고할 수 있다. 기능을 추가한 임피던스 계산 소프트웨어의 적용을 기반으로 한 이론적인 데이터 계산은 Flex-Rigid PCB 고객의 요구를 충족시킬 수 있습니다.

PCBCart는 엄격한 임피던스 제어로 Flex-rigid PCB를 제조할 수 있습니다.

2005년에 설립된 PCBCart는 그 이후로 품질이 보장된 Flex-rigid PCB 제조 서비스를 제공하고 있습니다. 우리는 플렉스 리지드 회로 기판의 각 부분에 대해 엄격한 임피던스 제어를 제공할 수 있습니다. 유연한 리지드 PCB 제작이 필요한 경우 여기로 연락하여 실용적이고 비용 효율적인 솔루션을 찾으십시오.

유용한 리소스
• 고속 PCB 전력의 임피던스를 분석하고 금지하는 방법
• PCB 및 솔루션의 특성 임피던스에 영향을 미치는 요소
• PCBCart는 1pc부터 시작하는 고급 Flex-rigid PCB 제조 서비스를 제공합니다