PCB의 내부 임피던스는 완성된 보드에 있는 트레이스의 실제 임피던스를 나타내며, 이는 기존 임피던스 스트립(쿠폰)과 동일한 개념이 아닙니다. 트레이스 간격, 트레이스 너비, 트레이스 환경, 트레이스 위치 및 임피던스 라인과 PCB 보드의 임피던스 스트립 임피던스 라인 간의 설계 오류로 인해 보드의 실제 임피던스와 임피던스 스트립 임피던스 사이에 차이가 발생합니다. 그러나 현재 회로 기판이 고밀도, 고다층 및 소형 크기로 개발됨에 따라 고객은 임피던스 제어에 대해 점점 더 엄격해지고 제어 정확도 요구 사항도 점점 더 높아지고 있습니다. PCB 보드 내의 임피던스와 임피던스 스트립 사이의 이러한 편차는 고급 고객에게 허용되지 않을 수 있습니다. 따라서 점점 더 많은 고객이 PCB 제조업체에 기존 임피던스 스트립 대신 PCB 보드 내에서 실제 임피던스를 제공하도록 요구하고 있습니다.
PCB 보드 내부의 임피던스와 임피던스 스트립의 차이점은 무엇입니까?
1. 임피던스 스트립에 있는 임피던스 라인의 간격과 폭은 실제 PCB 보드의 임피던스 라인과 일치하지만, 임피던스 스트립의 테스트 지점 사이의 간격은 2.54mm로 고정됩니다(테스트 프로브를 충족하기 위해). 간격), 보드의 실제 트레이스는 QFP, PLCC 및 BGA 패키지의 출현으로 인해 가변적이지만 일부 칩의 핀 간격은 2.54mm(즉, 임피던스 간격)보다 훨씬 작습니다. 스트립 테스트 포인트) 간격.
2. 임피던스 스트립 트레이스는 이상적인 직선인 반면, 보드 내의 실제 트레이스는 종종 곡선이고 다양합니다. PCB 설계자와 생산 담당자가 임피던스 스트립의 라우팅을 이상화하는 것은 쉽지만 PCB 보드의 실제 라우팅은 다양한 요인으로 인해 불규칙합니다.
3. 보드의 임피던스 스트립과 실제 트레이스는 전체 PCB 보드에서 서로 다른 위치를 갖습니다. 임피던스 스트립은 PCB 보드의 중앙이나 가장자리에 위치하며 PCB 보드가 공장에서 출고될 때 제조업체에서 제거하는 경우가 많습니다. 보드 내의 실제 배선 위치는 다양하며 일부는 보드 가장자리에 가깝고 일부는 보드 중앙에 위치합니다.
4. PCB 보드의 임피던스 트레이스는 일반적으로 비아, 패드, 마스크 레이어 등으로 둘러싸여 있지만 임피던스 스트립 트레이스의 주변 환경은 상대적으로 단일합니다.
PCB 보드의 임피던스 테스트 값의 영향
1. 임피던스 스트립 테스트 지점과 임피던스 스트립 트레이스 사이의 거리가 다르기 때문에 테스트 지점과 트레이스 사이에 임피던스 불연속성이 발생합니다. PCB 보드의 실제 차동 트레이스 끝(즉, 칩의 핀) 사이의 간격은 트레이스 간격과 동일하거나 매우 유사한 경우가 많습니다. 이로 인해 임피던스 테스트 결과가 달라집니다.
2. 곡선 트레이스와 이상적인 트레이스에 의해 반영된 임피던스 변화는 일관되지 않습니다. 특성 임피던스는 트레이스가 구부러지고 회전하는 곳에서 종종 불연속적이며, 임피던스 스트립의 이상적인 라우팅은 트레이스 구부러짐으로 인한 임피던스 불연속성을 반영할 수 없습니다.
3. PCB 보드의 임피던스 스트립 위치는 실제 트레이스 위치와 다릅니다. 현재 PCB 보드는 모두 생산 중에 억제되어야 하는 다층 배선 설계를 사용합니다. PCB 보드가 적층 공정에 있을 때 보드의 서로 다른 위치에 대한 압력은 일관될 수 없습니다. 이러한 방식으로 만들어진 PCB 보드의 유전 상수는 서로 다른 위치에 있는 경우가 많습니다. 물론 특성 임피던스도 다릅니다.
4. PCB 보드의 임피던스는 주변 비아, 패드, 마스크 레이어 등에 의해 영향을 받습니다. 반사된 임피던스는 불연속적이며, 임피던스 스트립은 단일 배선 환경으로 인해 실제 임피던스 변화를 반영할 수 없습니다.
임피던스 바에 의해 반영된 임피던스 값은 PCB 보드의 실제 배선의 실제 특성 임피던스를 완전히 반영할 수 없음을 알 수 있습니다.
PCB 보드 내 임피던스 테스트 방법
TDR의 기본 원리는 스텝 펄스 발생기가 빠른 상승 에지 스텝 펄스를 방출한다는 것입니다. 동시에, 수신 모듈은 반사된 신호의 시간 영역 파형을 수집합니다. 테스트 중인 장치의 임피던스가 연속적이면 신호가 반사되지 않습니다. 임피던스에 변화가 있으면 신호가 다시 반사됩니다. 임피던스 불연속점과 수신단 사이의 거리는 반사된 에코의 시간에 따라 판단할 수 있으며, 반사된 에코의 진폭에 따라 해당 지점의 임피던스 변화를 판단할 수 있습니다.
현재 회로 기판이 고밀도, 고다층, 소량화 방향으로 개발됨에 따라 고객은 ±5% 미만의 정확도 요구 사항과 같은 임피던스 제어 및 제어 정확도 요구 사항에 대한 요구 사항이 점점 더 엄격해지고 있습니다. PCB 보드 내의 임피던스와 임피던스 스트립 간의 편차는 제어 정확도 요구 사항을 초과할 수 있으며, 제어 정확도 요구 사항이 높을수록 임피던스 스트립을 사용하여 임피던스를 평가할 위험이 커집니다.
PCB 보드 제조업체와 고속 회로 설계자 및 제조업체 모두 가장 정확한 특성 임피던스 정보를 얻기 위해 PCB 보드의 실제 고속 차동 트레이스에 대한 TDR 테스트를 직접 수행하기를 희망합니다.
PCB 내부 임피던스 테스트가 어려운 두 가지 주요 이유는 다음과 같습니다.
1. 차동 TDR 프로브의 접지점을 찾는 것은 어렵습니다. 고속 PCB 설계자는 고속 차동 트레이스를 설계할 때 트레이스(예: 칩 핀) 끝 근처에 고정 간격 접지점을 배치하지 않습니다.
2. 차동 트레이스(예: 칩의 핀, 골드 핑거 또는 패드) 끝의 간격은 가변적이며 감지를 위해서는 간격을 조정할 수 있는 차동 프로브가 필요합니다.
위의 내용은 PCB 보드 내의 임피던스 및 임피던스 스트립에 대한 소개입니다.