信号伝送の高速化に伴い、高速基板設計への要求も高まっています 高速基板設計ではインピーダンス制御が日常的な設計です 基板加工の十数工程で処理誤差が発生します 現在、インピーダンス制御は、従来の基板工場の管理では誤差は10％以内です。理論的には値が小さいほど良いのですが、なぜ 10% なのでしょうか? なぜ従来の制御能力をさらに8％、さらには5％まで押し上げることができないのでしょうか？
設計に関しては、記事「インピーダンスボードが高く信頼性があるかどうか、華秋は何か言いたいことがある」で言及されていますが、理論式から推測すると、インピーダンスは誘電体の厚さ、線幅、銅の厚さなどの要素に関連しています。 、誘電率、ソルダーマスクの厚さなどのさまざまな値が設計されていますが、通常、設計は理想的な値になります。PCB プロセス技術の観点からは、どのプロセスにも偏差、いわゆるプロセス公差が存在します。理論的には、この値に近いほど、実際の値が理論値に対して小さいほど、最終的なインピーダンス許容差は小さくなり、電子製品の電気的性能が優れているほど、製品の信頼性が高くなります。
これらのインピーダンスに影響を与える要因を組み合わせると、インピーダンスの偏差は基本的に材料と加工プロセスに関連していることがわかります。シート素材自体のズレ、ラインエッチングのズレ、ラミネートによる流量のズレ、銅箔の表面粗さ、PPグラスファイバーの影響、メディアのDF周波数変動の影響などにより影響を受けます。インピーダンス許容差に影響します。
1. 銅張積層板の入材偏差
IPC-4101「リジッドおよび多層プリント基板の基板仕様」によれば、銅張積層板の厚さの許容差は、金属箔の厚さを含むものと、銅張積層板の厚さを含まないものの2種類に分けられます。銅箔のコア基板。銅張積層板（銅箔を含む）の厚み公差はK、L、Mの3グレードに分かれており、KグレードからMグレードにかけて厚みのばらつきが厳しくなります。銅張積層板（銅箔を除く）の板厚偏差は4つのグレード（A、B、C、D）に分かれており、AグレードからDグレードまで板厚偏差が厳しくなります。Huaqiu は Shengyi/Kingboard A グレード FR4 パネルを厳密に選択し、供給源からの流入材料の偏差を制御し、インピーダンス許容差に対するパネルの影響を制御します。
第二に、プレス工程の中間偏差
ラミネート加工は、PCB 多層基板の製造において最も重要な工程の 1 つで、簡単に言うと、銅箔、プリプレグ (PP シート)、インナーコア基板を「熱と圧力」によって貼り合わせる作業を指します。ラミネートプロセス後の PCB は、基板の厚さ、インピーダンス制御、電気絶縁、層間の接着、寸法安定性、基板の平坦度などの特定の要件を満たす必要があります。
ここで、積層のインピーダンス許容差に影響を与える重要な要素は、媒体の厚さ、つまりプリプレグ（PPシート）の厚さであることがわかります。一般的に、ボード工場で購入される PP シートには初期の厚さがあり、この初期の厚さは樹脂含有量 (RC%) とガラスクロスのモデルに関係します。PP シートのブランドが異なると、接着剤の含有量やガラスクロスの種類に一定の違いがあります。製品の安定性と信頼性の観点から、Huaqiu PCB は通常、固定ブランドメーカーの PP チップを使用して工場プレスとの比較的安定したパラメータ関係を形成し、大量のプロセスデータを通じて PCB 接合品質を保証します。
実際のプレス工程では、高温高圧下で樹脂が流動し、余分な樹脂（RF%）が層間から溢れ出し、層間に残った樹脂の厚みが実際の樹脂の厚みとなります。
PP 充填後の実際の厚さは次のように計算されます。
ラミネート後のPPの厚み＝PP1枚の理論厚み－充填ロス
糊充填ロス＝（Ａ面の内層銅箔の残銅率）×内層銅箔の厚さ＋（１－Ｂ面の内層銅箔の残銅率）×内層銅箔の厚さ
内層銅残存率＝内層配線面積／基板全体面積
インピーダンス制御の重要な影響因子のうち、誘電率 (Dk 値) と誘電体の厚さは PP シートによって決定され、誘電率 Dk 値は次の式で計算できます。
Dk=6.01-3.34RR:樹脂含有率%
要約すると、原材料のPPシートの厚さには固有の厚さの偏差があり、ラミネートパラメータ条件の偏差によりラミネート後の実際の厚さも重畳され、最終的なインピーダンス制御とインピーダンス許容差に影響を与えます。 10％以内にコントロールするのはさらに困難になりました。
PP シートはガラスクロスのモデルによって区別され、最も一般的なモデルは 7628、2116、および 1080 です。以下の表は、各種 PP シート、樹脂含有量、および厚さのリストです。
3. エッチング工程の線ずれ
一般にPCB回路の製造工程はフィルム貼り付け→露光→現像→エッチング→膜除去という工程を経ますが、回路のエッチング工程は最終的な線幅に影響を与え、インピーダンス制御に影響を与えます。理論的には、エッチングの品質を正確に定義するには、線幅とサイドエッチングの程度の一貫性、つまりエッチングファクター（サイドエッチング幅とエッチング深さの比をエッチングファクターと呼びます）を保証する必要があります。
通常、当社のエッチング精度公差は、10ミル以下の線幅では+/-1ミル、10ミルを超える線幅では+/-10%で制御されます。線幅が狭くなるほど、エッチングの精度公差を制御することが難しくなります。線の精度と線幅の一貫性を制御するために、一方では PCB 工場に高品質の線露光機と真空エッチング機が装備され、線幅/厚さの要件を満たすエンジニアリングネガのプロセス補正が必要になります。Huaqiu は高精度 LDI 露光機と宇宙水平線を備えており、線幅公差は ±15% 以内に制御できます (業界標準は ±20%)。最小線幅と線間隔は 2.5/3.0 ミルです。エッチングが均一で品質が高く、ライン精度も安定しているのでセックスがより安心です。
4. はんだ抵抗の偏差
ソルダーレジストとは、プリント基板の表面にはんだ付けする必要のない回路や基板にソルダーレジスト（インク）の層を塗布するもので、ソルダーレジストの絶縁、酸化防止、外観の美化の役割を果たします。 。
ソルダーレジストインクのインピーダンスに影響を与える要因は、主にソルダーレジストインクの誘電率とインピーダンスラインを覆うソルダーレジストオイルの厚さです。PCB 基板工場の場合、使用するインクの種類は一般に固定されており、誘電率の変化は小さいです。ソルダーマスクの色を変更した場合のみ、誘電率にわずかな変化が生じます。ソルダーマスクのインクの厚さは、誘電率に対するインピーダンスに最も大きな影響を与えます。
一般に、はんだマスクを印刷すると外層のインピーダンスが低下するため、インピーダンス誤差を制御する際にははんだマスクの影響が考慮されます。通常の状況では、ソルダーマスクを 1 回印刷すると、シングルエンドのドロップは 2Ω、差動ドロップは 8Ω になる可能性があります。2 回印刷するドロップ値は 1 パスのドロップ値の 2 倍になります。3 回以上印刷すると、インピーダンス値は小さくなります。変わらない。
