阻抗知識培訓(xùn)課件

阻抗知識培訓(xùn)

阻抗知識培訓(xùn)

1目錄一阻抗基本概念二阻抗匹配三為什么要阻抗匹配四為什么要阻抗控制五阻抗類型六阻抗構(gòu)成因素七阻抗計(jì)算公式八與阻抗有關(guān)的因素九如何控制阻抗合格十判定阻抗合格的方法十一針對阻抗板,QA必須遵循的規(guī)定目錄一阻抗基本概念2一.阻抗基本概念在具有電阻、電感和電容的電路里，對交流電所起的阻礙作用叫做阻抗。阻抗的單位是歐,阻抗常用Z表示。在直流電中，物體對電流阻礙的作用叫做電阻在交流電的領(lǐng)域中則除了電阻會(huì)阻礙電流以外，電容及電感也會(huì)阻礙電流的流動(dòng)，這種作用就稱之為電抗，意即抵抗電流的作用。電容及電感的電抗分別稱作電容抗及電感抗，簡稱容抗及感抗。它們的計(jì)量單位與電阻一樣是歐姆，而其值的大小則和交流電的頻率有關(guān)系，頻率愈高則容抗愈小感抗愈大，頻率愈低則容抗愈大而感抗愈小。此外電容抗和電感抗還有相位角度的問題，具有向量上的關(guān)系阻抗由電阻、感抗和容抗三者組成，但不是三者簡單相加,而是電阻與電抗在向量上的和。一.阻抗基本概念在具有電阻、電感和電容的電路里，對交流電3二.阻抗匹配阻抗匹配（Impedancematching）是是指信號源或者傳輸線跟負(fù)載之間的一種合適的搭配方式。不會(huì)有信號反射回來源點(diǎn)，從而提升能源效益。簡單的說就是信號通過導(dǎo)線傳輸?shù)截?fù)載沒有信號反饋。訊號的傳輸看成軟管送水澆花：數(shù)位系統(tǒng)之多層板訊號線（SignalLine）中，當(dāng)出現(xiàn)方波訊號的傳輸時(shí)，可將之假想成為軟管（hose）送水澆花。一端于手握處加壓使其射出水柱，另一端接在水龍頭。當(dāng)握管處所施壓的力道恰好，而讓水柱的射程正確灑落在目標(biāo)區(qū)時(shí)，則施與受兩者順利完成使命；然而一旦用力過度水注射程太遠(yuǎn)，不但騰空越過目標(biāo)浪費(fèi)水資源，甚至還可能因強(qiáng)力水壓無處宣泄，以致往來源反彈造成軟管自龍頭上的掙脫；反之，當(dāng)握處之?dāng)D壓不足以致射程太近者，則照樣得不到想要的結(jié)果。唯有恰到好處才能順利完成任務(wù)上述例子正可用以說明信號在多層板傳輸線（TransmissionLine，系由訊號線、介質(zhì)層、及接地層三者所共同組成）中所進(jìn)行的快速傳送。此時(shí)可將傳輸線（常見的有微帶線MicrostripLine或帶線StripLine等）看成軟管，而握管處所施加的壓力，就好比板面上“接受端”（Receiver）元件本身的阻抗需求），使匹配接受端元件內(nèi)部的需求。二.阻抗匹配阻抗匹配（Impedancematching）4三.為什么要阻抗匹配如果不匹配，則會(huì)形成反射，能量傳遞不過去，降低效率（大）如果不匹配，功率發(fā)射不出去，甚至?xí)p壞發(fā)射設(shè)備。如果是電路板上的高速信號線與負(fù)載阻抗不匹配時(shí)，會(huì)產(chǎn)生震蕩，輻射干擾等。（?。┤?為什么要阻抗匹配如果不匹配，則會(huì)形成反射，能量傳遞不過去5四.為什么要阻抗控制用術(shù)語說就是“正確執(zhí)行指令，減少雜訊干擾，避免錯(cuò)誤動(dòng)作”四.為什么要阻抗控制用術(shù)語說就是“正確執(zhí)行指令，減少雜訊干擾6阻抗有單端阻抗(特性阻抗）和差分阻抗(也叫差動(dòng)阻抗的)單端阻抗顧名思義傳輸信號的為單根線，傳輸線阻抗稱之為單端阻抗（有外層和內(nèi)層之分；外層又稱微帶線，內(nèi)層又稱帶狀線）差分阻抗顧名思義傳輸信號的為兩根線，雙線傳輸線的阻抗稱之為差分阻抗五.阻抗的類型TAPOWER/GROUNDSIGNALWSIGNALWTAADPOWER/GROUNDPOWER/GROUND阻抗有單端阻抗(特性阻抗）和差分阻抗(也叫差動(dòng)阻抗的)五.阻7訊號線介質(zhì)層接地層++傳輸線高頻情況下,導(dǎo)線的作用不僅僅是導(dǎo)通,而須考慮保證電子電路的信號完整性(SignalIntegration,SI)從而滿足電路功能性要求,所以應(yīng)把導(dǎo)線看成傳輸線(TransmissonLine)從而考慮電路中導(dǎo)線間的電磁感應(yīng)對信號的影響六.阻抗構(gòu)成因素訊號線介質(zhì)層接地層++傳輸線高頻情況下,導(dǎo)線的作用不僅僅是導(dǎo)8微帶線七.阻抗計(jì)算公式帶狀線微帶線七.阻抗計(jì)算公式帶狀線9介質(zhì)常數(shù)解釋

某一介質(zhì)材料的電容ε,與相同條件下以真空為介質(zhì)之

電容εo,兩者之比值(ε/εo)稱為該材料的介質(zhì)常數(shù)DielectricConstant,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(chǔ)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(zhì)愈不好),而兩逼近之導(dǎo)線中有電流工作時(shí),就愈難徹底絕緣,也就愈容易產(chǎn)生漏電.目前各板材中以鐵氟龍(PTFE：聚四氟乙烯),在1MHz頻率下介質(zhì)常數(shù)的2.5為最好,FR-4約4.2介質(zhì)常數(shù)解釋某一介質(zhì)材料的電容ε,與相同條件下以真空為介質(zhì)10八.與阻抗有關(guān)的因素<1>介質(zhì)常數(shù),與阻抗值成反比[Er值愈高,Z0值愈低]

<2>線路層與墊地層間介電層厚度,與阻抗值成正比,參考基板及PP之壓合厚度[介層愈厚,Z0值愈高]<3>線寬,與阻抗成反比[線寬愈細(xì),Z0值愈高]<4>銅厚,與阻抗值成反比[銅愈厚,Z0值愈低]內(nèi)層為基板銅厚,外層為銅箔厚度+鍍銅厚度<5>差動(dòng)阻抗相鄰線路與線路之間的間距,與阻抗值成正比[Spacing愈小,Z0值愈低]<6>防焊漆厚度,與阻抗值成反比[綠漆愈厚,Z0值愈低]八.與阻抗有關(guān)的因素<1>介質(zhì)常數(shù),與阻抗值成反比[Er111.設(shè)計(jì)阻抗Coupon

通過測量阻抗Coupon得出相應(yīng)結(jié)果來判定單元內(nèi)阻抗板是否合格.

但并不是阻抗Coupon得出結(jié)果符合要求就表示單元內(nèi)阻抗就合格;

也不是阻抗Coupon得出結(jié)果不符合要求就表示單元內(nèi)阻抗不合格;

所以我們有必要學(xué)會(huì)簡單判斷:阻抗Coupon設(shè)計(jì)是否正確?

阻抗Coupon上的線不是另外設(shè)計(jì)出來的,而是從單元內(nèi)移植過去的,所以Coupon上的阻抗線必須等同于單元內(nèi)阻抗線要求,特別是雙線阻抗.

2.監(jiān)督與阻抗有關(guān)的幾個(gè)工序

1內(nèi)層蝕刻測量阻抗線寬;

2壓板后打切片測量各層厚度(包括銅厚要求);

3板電圖電打切片測量外層銅厚;

4外層蝕刻測量阻抗線寬同時(shí)用阻抗機(jī)測量Coupon;

5綠油和各表面處理后用阻抗機(jī)測量Coupon.

九.如何控制阻抗合格1.設(shè)計(jì)阻抗Coupon

通過測量阻抗Coupon得出相應(yīng)121’切片分析

通過打切片測出相應(yīng)各層厚度,然后結(jié)合FA測量出的實(shí)際阻抗線寬值與工作單要求對比,通過計(jì)算公式或直接評判出阻抗是否合格;

2’儀器測量

使用專門的阻抗測試機(jī)測量阻抗測試Coupon得出相應(yīng)結(jié)果評判阻抗是否合格.十.判定阻抗合格的測量方法1’切片分析

通過打切片測出相應(yīng)各層厚度,然后結(jié)合13

1內(nèi)層蝕刻

FA測量板邊阻抗線,測量線寬必須滿足要求范圍,不準(zhǔn)UAI.

一般阻抗線寬控制范圍為+/-10%或+/-0.5mil,兩者取小.

2壓板后

選取板邊四個(gè)角板中一個(gè)點(diǎn)打切片,其中任意一處位置測的各絕緣層厚度以及銅厚數(shù)據(jù)有超范圍,相應(yīng)都要拒收.

3板電圖電后

做FA,選取板中三個(gè)位置打切片分析銅厚是否滿足工作單要求,不準(zhǔn)UAI.

十一.針對阻抗板,QA必須遵循的規(guī)定

1內(nèi)層蝕刻

FA測量板邊阻抗線,測量線寬必須滿足要求范圍144外層蝕刻

FA測量板邊阻抗線,測量線寬必須滿足要求范圍,不準(zhǔn)UAI.

一般阻抗線寬控制范圍為+/-10%或+/-0.5mil,兩者取小.

結(jié)果OK后,送至實(shí)驗(yàn)室做阻抗測量,由于外層未蓋油,外層阻抗值不等于成品值,應(yīng)高于成品值,具體參見工作單要求.

測的內(nèi)層阻抗值為完成值.

所測結(jié)果必須在工作單要求范圍內(nèi),不準(zhǔn)UAI.

5綠油和各表面處理后用阻抗機(jī)測量Coupon.

生產(chǎn)部相關(guān)工序送板至實(shí)驗(yàn)室測量,流程QA根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供判定結(jié)果處置板的狀態(tài):結(jié)果OK后,方能大批量生產(chǎn).否則重做FA.

此時(shí)外層測量值為成品要求.4外層蝕刻

FA測量板邊阻抗線,測量線寬必須滿足要求范圍,15theend

thanks

16演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！17阻抗知識培訓(xùn)

阻抗知識培訓(xùn)

18目錄一阻抗基本概念二阻抗匹配三為什么要阻抗匹配四為什么要阻抗控制五阻抗類型六阻抗構(gòu)成因素七阻抗計(jì)算公式八與阻抗有關(guān)的因素九如何控制阻抗合格十判定阻抗合格的方法十一針對阻抗板,QA必須遵循的規(guī)定目錄一阻抗基本概念19一.阻抗基本概念在具有電阻、電感和電容的電路里，對交流電所起的阻礙作用叫做阻抗。阻抗的單位是歐,阻抗常用Z表示。在直流電中，物體對電流阻礙的作用叫做電阻在交流電的領(lǐng)域中則除了電阻會(huì)阻礙電流以外，電容及電感也會(huì)阻礙電流的流動(dòng)，這種作用就稱之為電抗，意即抵抗電流的作用。電容及電感的電抗分別稱作電容抗及電感抗，簡稱容抗及感抗。它們的計(jì)量單位與電阻一樣是歐姆，而其值的大小則和交流電的頻率有關(guān)系，頻率愈高則容抗愈小感抗愈大，頻率愈低則容抗愈大而感抗愈小。此外電容抗和電感抗還有相位角度的問題，具有向量上的關(guān)系阻抗由電阻、感抗和容抗三者組成，但不是三者簡單相加,而是電阻與電抗在向量上的和。一.阻抗基本概念在具有電阻、電感和電容的電路里，對交流電20二.阻抗匹配阻抗匹配（Impedancematching）是是指信號源或者傳輸線跟負(fù)載之間的一種合適的搭配方式。不會(huì)有信號反射回來源點(diǎn)，從而提升能源效益。簡單的說就是信號通過導(dǎo)線傳輸?shù)截?fù)載沒有信號反饋。訊號的傳輸看成軟管送水澆花：數(shù)位系統(tǒng)之多層板訊號線（SignalLine）中，當(dāng)出現(xiàn)方波訊號的傳輸時(shí)，可將之假想成為軟管（hose）送水澆花。一端于手握處加壓使其射出水柱，另一端接在水龍頭。當(dāng)握管處所施壓的力道恰好，而讓水柱的射程正確灑落在目標(biāo)區(qū)時(shí)，則施與受兩者順利完成使命；然而一旦用力過度水注射程太遠(yuǎn)，不但騰空越過目標(biāo)浪費(fèi)水資源，甚至還可能因強(qiáng)力水壓無處宣泄，以致往來源反彈造成軟管自龍頭上的掙脫；反之，當(dāng)握處之?dāng)D壓不足以致射程太近者，則照樣得不到想要的結(jié)果。唯有恰到好處才能順利完成任務(wù)上述例子正可用以說明信號在多層板傳輸線（TransmissionLine，系由訊號線、介質(zhì)層、及接地層三者所共同組成）中所進(jìn)行的快速傳送。此時(shí)可將傳輸線（常見的有微帶線MicrostripLine或帶線StripLine等）看成軟管，而握管處所施加的壓力，就好比板面上“接受端”（Receiver）元件本身的阻抗需求），使匹配接受端元件內(nèi)部的需求。二.阻抗匹配阻抗匹配（Impedancematching）21三.為什么要阻抗匹配如果不匹配，則會(huì)形成反射，能量傳遞不過去，降低效率（大）如果不匹配，功率發(fā)射不出去，甚至?xí)p壞發(fā)射設(shè)備。如果是電路板上的高速信號線與負(fù)載阻抗不匹配時(shí)，會(huì)產(chǎn)生震蕩，輻射干擾等。（?。┤?為什么要阻抗匹配如果不匹配，則會(huì)形成反射，能量傳遞不過去22四.為什么要阻抗控制用術(shù)語說就是“正確執(zhí)行指令，減少雜訊干擾，避免錯(cuò)誤動(dòng)作”四.為什么要阻抗控制用術(shù)語說就是“正確執(zhí)行指令，減少雜訊干擾23阻抗有單端阻抗(特性阻抗）和差分阻抗(也叫差動(dòng)阻抗的)單端阻抗顧名思義傳輸信號的為單根線，傳輸線阻抗稱之為單端阻抗（有外層和內(nèi)層之分；外層又稱微帶線，內(nèi)層又稱帶狀線）差分阻抗顧名思義傳輸信號的為兩根線，雙線傳輸線的阻抗稱之為差分阻抗五.阻抗的類型TAPOWER/GROUNDSIGNALWSIGNALWTAADPOWER/GROUNDPOWER/GROUND阻抗有單端阻抗(特性阻抗）和差分阻抗(也叫差動(dòng)阻抗的)五.阻24訊號線介質(zhì)層接地層++傳輸線高頻情況下,導(dǎo)線的作用不僅僅是導(dǎo)通,而須考慮保證電子電路的信號完整性(SignalIntegration,SI)從而滿足電路功能性要求,所以應(yīng)把導(dǎo)線看成傳輸線(TransmissonLine)從而考慮電路中導(dǎo)線間的電磁感應(yīng)對信號的影響六.阻抗構(gòu)成因素訊號線介質(zhì)層接地層++傳輸線高頻情況下,導(dǎo)線的作用不僅僅是導(dǎo)25微帶線七.阻抗計(jì)算公式帶狀線微帶線七.阻抗計(jì)算公式帶狀線26介質(zhì)常數(shù)解釋

某一介質(zhì)材料的電容ε,與相同條件下以真空為介質(zhì)之

電容εo,兩者之比值(ε/εo)稱為該材料的介質(zhì)常數(shù)DielectricConstant,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(chǔ)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(zhì)愈不好),而兩逼近之導(dǎo)線中有電流工作時(shí),就愈難徹底絕緣,也就愈容易產(chǎn)生漏電.目前各板材中以鐵氟龍(PTFE：聚四氟乙烯),在1MHz頻率下介質(zhì)常數(shù)的2.5為最好,FR-4約4.2介質(zhì)常數(shù)解釋某一介質(zhì)材料的電容ε,與相同條件下以真空為介質(zhì)27八.與阻抗有關(guān)的因素<1>介質(zhì)常數(shù),與阻抗值成反比[Er值愈高,Z0值愈低]

<2>線路層與墊地層間介電層厚度,與阻抗值成正比,參考基板及PP之壓合厚度[介層愈厚,Z0值愈高]<3>線寬,與阻抗成反比[線寬愈細(xì),Z0值愈高]<4>銅厚,與阻抗值成反比[銅愈厚,Z0值愈低]內(nèi)層為基板銅厚,外層為銅箔厚度+鍍銅厚度<5>差動(dòng)阻抗相鄰線路與線路之間的間距,與阻抗值成正比[Spacing愈小,Z0值愈低]<6>防焊漆厚度,與阻抗值成反比[綠漆愈厚,Z0值愈低]八.與阻抗有關(guān)的因素<1>介質(zhì)常數(shù),與阻抗值成反比[Er281.設(shè)計(jì)阻抗Coupon

通過測量阻抗Coupon得出相應(yīng)結(jié)果來判定單元內(nèi)阻抗板是否合格.

但并不是阻抗Coupon得出結(jié)果符合要求就表示單元內(nèi)阻抗就合格;

也不是阻抗Coupon得出結(jié)果不符合要求就表示單元內(nèi)阻抗不合格;

所以我們有必要學(xué)會(huì)簡單判斷:阻抗Coupon設(shè)計(jì)是否正確?

阻抗Coupon上的線不是另外設(shè)計(jì)出來的,而是從單元內(nèi)移植過去的,所以Coupon上的阻抗線必須等同于單元內(nèi)阻抗線要求,特別是雙線阻抗.

2.監(jiān)督與阻抗有關(guān)的幾個(gè)工序

1內(nèi)層蝕刻測量阻抗線寬;

2壓板后打切片測量各層厚度(包括銅厚要求);

3板電圖電打切片測量外層銅厚;

4外層蝕刻測量阻抗線寬同時(shí)用阻抗機(jī)測量Coupon;

5綠油和各表面處理后用阻抗機(jī)測量Coupon.

九.如何控制阻抗合格1.設(shè)計(jì)阻抗Coupon

通過測量阻抗Coupon得出相應(yīng)291’切片分析

通過打切片測出相應(yīng)各層厚度,然后結(jié)合FA測量出的實(shí)際阻抗線寬值與工作單要求對比,通過計(jì)算公式或直接評判出阻抗是否合格;

2’儀器測量

使用專門的阻抗測試機(jī)測量阻抗測試Coupon得出相應(yīng)結(jié)果評判阻抗是否合格.十.判定阻抗合格的測量方法1’