La longitud, el ancho y el grosor se eligen de forma natural al decidir las dimensiones del tablero. El tamaño del dispositivo determina la altura y el ancho, así que especifica las dimensiones a menos que el dispositivo tenga mucho espacio. El grosor debe ser de 1.6 mm, el estándar de la industria, o lo más delgado posible para un dispositivo liviano, delgado, corto y pequeño.
A veces vislumbras el producto terminado y no piensas en la dimensión de la sección transversal del tablero, es decir, la vista de la sección transversal, sin considerarla desde el principio.
Si considera cuidadosamente las dimensiones de la sección transversal del puerto, puede lograr lo que solía usar, un Tablero de 6 capas con su tablero de 4 capas. Comencemos por echar un vistazo más de cerca a esta sección transversal.
Algunos parámetros no se pueden seleccionar libremente, pero consideremos cada uno.
¿Qué es el espesor de PCB?
Un típico Espesor del tablero de 1.6 mm es el estándar de la industria. Si se desvía de este estándar, dependiendo de la longitud del cable de la parte insertada, es posible que el cable no sobresalga de la superficie de la soldadura o, por el contrario, que sobresalga demasiado, lo que requerirá un proceso de corte de cable.
Determinar el grosor estándar es un requisito previo para los módulos de memoria, donde la placa se convierte en un conector de borde de tarjeta.
Naturalmente, la placa para dispositivos portátiles es mucho más delgada que el estándar de 1.6 mm. Además, es necesario considerar la resistencia y la deformación del tablero al mismo tiempo.
Grosor de la capa
Se utiliza un material preimpregnado para adherirse y mantener la distancia al laminar cada capa. Es una lámina de fibra de vidrio tipo gasa impregnada con resina epoxi semicurada.
Dado que tiene propiedades termoendurecibles, se puede curar apilando capas y aplicando calor y presión. El espesor se mantiene constante por el espesor de la fibra de vidrio. Aún así, dado que el grosor de esta fibra de vidrio no se puede elegir de forma libre y continua, por ejemplo, si se utilizan dos hojas de 50 um, el grosor solo se puede elegir de forma discontinua, como 100 um. Sí.
Grosor del conductor superficial
Generalmente, el espesor de los conductores en los tableros es de 18 um o 35 um. Significa que 1 pie cuadrado pesa 1 onza. El primero es la hoja de cobre de 1/2 onza y el segundo es la hoja de cobre de 1 onza.
Aunque generalmente se usa una lámina de cobre de 18 um para la capa superficial, se aplica un revestimiento de orificio pasante, por lo que el espesor del conductor terminado es de aproximadamente 40 um.
Determina la cantidad de diafonía
Aunque no se puede decir incondicionalmente porque cambia dependiendo de la constante del circuito, consideramos el coeficiente de diafonía ξ (ξ: Kusai, una letra griega minúscula) como una medida de diafonía. ξ es típicamente del orden de 0.1 a 0.3.
Impedancia característica
Como mencioné en la columna especializada "Cómo determinar la impedancia característica de la placa", parece que la impedancia característica del puerto generalmente se selecciona entre 50 y 60 Ω. "Aparentemente" no tiene que ser este valor, y puede haber opciones como 30 a 40 Ω o 70 a 80 Ω.
La elección de un valor bajo elimina la necesidad de una resistencia de amortiguación y reduce el ruido de diafonía. Sin embargo, dado que la amplitud (voltaje) de una onda que se propaga en una línea es el producto de la impedancia característica y la corriente de propagación cuando se reduce la impedancia característica, la corriente aumenta y el ruido de conmutación simultáneo aumenta.
Por el contrario, si elige un valor alto, puede reducir el ruido de conmutación simultánea, pero necesitará una resistencia de amortiguación considerable y aumentará el ruido de diafonía. Creo que se eligió 50 a 60 Ω como un compromiso entre los dos porque es fácil de hacer.
Parámetros que determinan las dimensiones de la sección transversal
La impedancia característica y el coeficiente de diafonía son parámetros clave al determinar las dimensiones de la sección transversal del puerto.
Es importante determinar estos parámetros desde el principio en lugar de comenzar el diseño obteniéndolos de las dimensiones finales. Primero determine este valor, luego varíe el espaciado del patrón y la distancia desde el suelo para determinar la dimensión óptima.
Ejemplo de consideración
Considere una capa superficial con una impedancia característica Zo de 50 Ω y un coeficiente de diafonía ξ de 0.15. La constante dieléctrica εr (ε: épsilon en letra griega minúscula) varía según el fabricante de la placa, pero en muchos casos se elige εr = 4.7, por lo que se utiliza este valor.
Los parámetros que se pueden cambiar incluyen:
· El ancho del patrón es W.
· La distancia entre los patrones (gap) G.
· La distancia desde el suelo h.
· El grosor del patrón t.
En el caso de la capa superficial, el espesor de la resistencia de soldadura que cubre el patrón también afecta las características, aunque levemente. Aquí, asumimos una máscara de soldadura que cubre 10 um por encima del patrón. De estos parámetros, h está determinado por el espesor del preimpregnado mencionado anteriormente, por lo que no se puede seleccionar libremente de forma continua.
Distancia desde el suelo y ancho del patrón
Primero, como primer paso, determine el ancho del patrón W de una sola línea y la distancia h desde el suelo. La sección transversal del patrón tiene una forma trapezoidal ligeramente más pequeña debido al efecto de grabado.
Zo es 50 Ω para la caja rectangular y 50.6 Ω para las bases superior de 116 um y la inferior de 126 um, por lo que la diferencia es solo del 1 %.
Incluso si se busca y calcula la precisión en esta etapa de examen, el fabricante de la placa solo usa el resultado como referencia. Las correcciones se realizan de acuerdo con el proceso de fabricación, así que considere que la precisión fina no tiene sentido.
En una placa normal, W ≥ 100 um, por lo que si h es un múltiplo de 50 um, entonces h = 100 um y W = 126 um. Actualmente, si ξ = 0.15, entonces G = 155 um. Queremos seleccionar W lo más pequeño posible, por lo que si W = 100 um como en (2), Zo = 55 Ω, y cuando ξ = 0.15, G = 162 um. Zo es un 10% más alto que el establecido inicialmente, por lo que debemos aceptarlo, pero existe una solución para aumentar ligeramente la resistencia de amortiguación.
Es una solución que no aumenta Zo. Otra solución es W = 100 um, G = 131 um, h = 80 um si la distancia h desde el suelo puede ser un múltiplo de 40 um en lugar de un múltiplo de 50 um.
Es un ejemplo de configuración de parámetros sin pensar demasiado, como 200 um para h cuando se usa un material de núcleo de 1 mm con un grosor de 1.6 mm.
La columna de área muestra el área ocupada por una línea cuando se normaliza. (2) y (3) están ligeramente mejorados, pero si los parámetros se determinan sin pensar, el área será 3.7 veces mayor.
Densidad de empaque mejorada
La tabla 1v muestra cuándo se elige que t sea 9 um. Si el grosor del patrón se vuelve más delgado, será posible hacer que el patrón sea más fino y el espacio más insignificante, por lo que se puede lograr W/G = 75/75 um. El área ocupada en este momento es el 28% de I, y el coeficiente de diafonía ξ es menor que i.
Se ha utilizado lámina de cobre con t = 9 um como UTC (Ultra Thin Copper). El patrón de la capa superficial se vuelve más grueso debido al enchapado, pero esto se puede lograr mediante un enchapado selectivo que aplica el enchapado solo en la parte del orificio pasante o raspando el enchapado aplicado a toda la superficie mediante grabado o pulido.
Si la densidad de montaje de solo los patrones se triplica, la placa de 8 capas se convierte en una placa de 6 capas y la placa de 6 capas se convierte en una placa de 4 capas. No puedo. Vale la pena considerarlo una vez.
Si compara (a) con (c), la diferencia en la densidad de montaje quedará clara, así que considérelo cuidadosamente con anticipación.
Nota
La onza suele ser de 28 gramos, pero las piedras preciosas y los metales preciosos se llaman onzas troy y pesan 31 gramos. En el caso del cobre, ¿cuál se utiliza? Si la gravedad específica del cobre es 8.95 y 1 pie es 30.48 cm, es 29 g en t = 35 um. g) no puede determinarse definitivamente. Originalmente, se debe usar el sistema de unidades SI, y el sistema de yarda-libra se debe expresar entre paréntesis, como una lámina de cobre de 35 um (1 onza) en lugar de una lámina de cobre de 1 onza.
