阻抗知识培训课件.ppt

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1、阻抗知识培训,阻抗知识培训,目 录,一 阻抗基本概念二 阻抗匹配三 为什么要阻抗匹配四 为什么要阻抗控制五 阻抗类型六 阻抗构成因素七 阻抗计算公式八 与阻抗有关的因素九 如何控制阻抗合格十 判定阻抗合格的方法十一 针对阻抗板,QA必须遵循的规定,目 录一 阻抗基本概念,一. 阻抗基本概念,在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗的单位是欧,阻抗常用Z表示。在直流电中，物体对电流阻碍的作用叫做电阻在交流电的领域中则除了电阻会阻碍电流以外，电容及电感也会阻碍电流的流动，这种作用就称之为电抗，意即抵抗电流的作用。电容及电感的电抗分别称作电容抗及电感抗，简称容抗及感抗。它

2、们的计量单位与电阻一样是欧姆，而其值的大小则和交流电的频率有关系，频率愈高则容抗愈小感抗愈大，频率愈低则容抗愈大而感抗愈小。此外电容抗和电感抗还有相位角度的问题，具有向量上的关系阻抗由电阻、感抗和容抗三者组成，但不是三者简单相加,而是电阻与电抗在向量上的和。,一. 阻抗基本概念在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电,二.阻抗匹配,阻抗匹配（Impedance matching）是是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。不会有信号反射回来源点，从而提升能源效益。简单的说就是信号通过导线传输到负载没有信号反馈。讯号的传输看成软管送水浇花 ：数位系统之多层板讯号线（Signal Lin

3、e）中，当出现方波讯号的传输时，可将之假想成为软管（hose）送水浇花。一端于手握处加压使其射出水柱，另一端接在水龙头。当握管处所施压的力道恰好，而让水柱的射程正确洒落在目标区时，则施与受两者顺利完成使命；然而一旦用力过度水注射程太远，不但腾空越过目标浪费水资源，甚至还可能因强力水压无处宣泄，以致往来源反弹造成软管自龙头上的挣脱；反之，当握处之挤压不足以致射程太近者，则照样得不到想要的结果。唯有恰到好处才能顺利完成任务上述例子正可用以说明信号在多层板传输线（Transmission Line，系由讯号线、介质层、及接地层三者所共同组成）中所进行的快速传送。此时可将传输线（常见的有微带线Micr

4、ostrip Line或带线Strip Line等）看成软管，而握管处所施加的压力，就好比板面上“接受端”（Receiver）元件本身的阻抗需求），使匹配接受端元件内部的需求。,二.阻抗匹配阻抗匹配（Impedance matching）,三.为什么要阻抗匹配,如果不匹配，则会形成反射，能量传递不过去，降低效率（大）如果不匹配，功率发射不出去，甚至会损坏发射设备。如果是电路板上的高速信号线与负载阻抗不匹配时，会产生震荡，辐射干扰等。（小）,三.为什么要阻抗匹配如果不匹配，则会形成反射，能量传递不过去,四.为什么要阻抗控制,用術語說就是“正確執行指令，減少雜訊干擾，避免錯誤動作”,四.为什么要阻

5、抗控制用術語說就是“正確執行指令，減少雜訊干擾,阻抗有单端阻抗(特性阻抗）和差分阻抗(也叫差动阻抗的)单端阻抗顾名思义传输信号的为单根线，传输线阻抗称之为单端阻抗（有外层和内层之分；外层又称微带线，内层又称带状线）差分阻抗顾名思义传输信号的为两根线，双线传输线的阻抗称之为差分阻抗,五.阻抗的类型,阻抗有单端阻抗(特性阻抗）和差分阻抗(也叫差动阻抗的)五.阻,訊號線,介質層,接地層,+,+,傳輸線,高頻情況下,導線的作用不僅僅是導通,而須考慮保證電子電路的信號完整性(Signal Integration,SI)從而滿足電路功能性要求,所以應把導線看成傳輸線(Transmisson Line)從而

6、考慮電路中導線間的電磁感應對信號的影響,六.阻抗构成因素,訊號線介質層接地層+傳輸線高頻情況下,導線的作用不僅僅是導,微带线,七.阻抗计算公式,带状线,微带线七.阻抗计算公式带状线,介质常数解释,某一介質材料的電容,與相同條件下以真空為介質之 電容o,兩者之比值(/o)稱為該材料的介質常數Dielectric Constant,又稱透電率 Permittivity .日文名詞為誘電率. 單位體積的絕緣體,在單位電位梯度下所能儲蓄靜電能量的多寡.也稱透電率,絕緣板材透電率愈大(表示品質愈不好),而兩逼近之導線中有電流工作時,就愈難徹底絕緣,也就愈容易產生漏電.目前各板材中以鐵氟龍(PTFE：聚四

7、氟乙烯 ),在1MHz頻率下介質常數的2.5為最好,FR-4約4.2,介质常数解释 某一介質材料的電容,與相同條件下以真空為介質,八.与阻抗有关的因素, 介质常数,与阻抗值成反比 Er值愈高 , Z0值愈低 线路层与垫地层间介电层厚度,与阻抗值成正比,参考 基板及PP之压合厚度介层愈厚 , Z0值愈高 线宽,与阻抗成反比 线宽愈细 , Z0值愈高 铜厚,与阻抗值成反比 铜愈厚 , Z0值愈低 内层为基板铜厚, 外层为铜箔厚度+镀铜厚度 差动阻抗相邻线路与线路之间的间距,与阻抗值成正比 Spacing愈小 , Z0值愈低 防焊漆厚度,与阻抗值成反比绿漆愈厚 , Z0值愈低,八.与阻抗有关的因素

8、介质常数,与阻抗值成反比 Er,1.设计阻抗Coupon通过测量阻抗Coupon得出相应结果来判定单元内阻抗板是否合格.但并不是阻抗Coupon得出结果符合要求就表示单元内阻抗就合格;也不是阻抗Coupon得出结果不符合要求就表示单元内阻抗不合格;所以我们有必要学会简单判断:阻抗Coupon设计是否正确?阻抗Coupon上的线不是另外设计出来的,而是从单元内移植过去的,所以Coupon上的阻抗线必须等同于单元内阻抗线要求,特别是双线阻抗.2.监督与阻抗有关的几个工序1 内层蚀刻测量阻抗线宽;2 压板后打切片测量各层厚度(包括铜厚要求);3 板电图电打切片测量外层铜厚;4 外层蚀刻测量阻抗线宽同

9、时用阻抗机测量Coupon;5 绿油和各表面处理后用阻抗机测量Coupon .,九.如何控制阻抗合格,1.设计阻抗Coupon通过测量阻抗Coupon得出相应,1 切片分析通过打切片测出相应各层厚度,然后结合FA测量出的实际阻抗线宽值与工作单要求对比,通过计算公式或直接评判出阻抗是否合格;2 仪器测量使用专门的阻抗测试机测量阻抗测试Coupon得出相应结果评判阻抗是否合格.,十. 判定阻抗合格的测量方法,1 切片分析通过打切片测出相应各层厚度,然后结合,1 内层蚀刻FA测量板边阻抗线,测量线宽必须满足要求范围,不准UAI.一般阻抗线宽控制范围为+/-10%或+/-0.5mil,两者取小.2 压

10、板后选取板边四个角板中一个点打切片,其中任意一处位置测的各绝缘层厚度以及铜厚数据有超范围,相应都要拒收.3 板电图电后做FA,选取板中三个位置打切片分析铜厚是否满足工作单要求,不准UAI.,十一.针对阻抗板,QA必须遵循的规定,1 内层蚀刻FA测量板边阻抗线,测量线宽必须满足要求范围,4 外层蚀刻FA测量板边阻抗线,测量线宽必须满足要求范围,不准UAI.一般阻抗线宽控制范围为+/-10%或+/-0.5mil,两者取小.结果OK后,送至实验室做阻抗测量,由于外层未盖油,外层阻抗值不等于成品值,应高于成品值,具体参见工作单要求.测的内层阻抗值为完成值.所测结果必须在工作单要求范围内,不准UAI. 5 绿油和各表面处理后用阻抗机测量Coupon .生产部相关工序送板至实验室测量,流程QA根据实验室提供判定结果处置板的状态:结果OK后,方能大批量生产.否则重做FA.此时外层测量值为成品要求.,4 外层蚀刻FA测量板边阻抗线,测量线宽必须满足要求范围,the end thanks,