PCB 신호 무결성 분석 도구

PCB 임피던스 계산기

실제 유전율, 구리 두께, 기준면 간격 및 쌍 간격을 사용하여 단일 종단 또는 차동 PCB 트레이스 임피던스를 추정하고, 목표 값에 맞는 트레이스 폭을 구하며, 전파 지연을 비교할 수 있습니다.

마이크로스트립 및 스트립라인 단일 종단 및 차동 mm 및 mil 단위
제어 임피던스 스택업 뷰
목표 50 Ω
모델 마이크로스트립
예상 Z 55.6 Ω
활성 모델 해머스타드-옌센 준정적 마이크로스트립

대화형 적재량 산출

임피던스 계산 또는 트레이스 폭 구하기

전송선로 형상을 선택하고, 완성 치수를 입력한 다음, 목표 작동 주파수에서 적층재의 Dk 값을 적용하십시오. 결과는 적층 계획 및 제작 논의를 위한 1차 추정값입니다.

스택업 입력

기하학 및 재료

전송선로 기하학적 구조
계산 모드
치수 단위
해당 주파수에서 라미네이트 Dk를 사용하십시오.
음
트레이스 아래의 유전체 두께.
음
에칭이 완료된 도체의 폭을 사용하십시오.
음
해당되는 경우 도금 공정을 포함하십시오.
Ω
대상 비교 또는 폭 합성에 사용됩니다.

활성 단면

표면 마이크로스트립

H–J 모델
기준면
W S T
H
기준면
W
0.300 mm
H
0.200 mm
T
0.035 mm
준정적 마이크로스트립 추정

Hammerstad–Jensen 단일선 모델에 유한한 구리 두께를 포함합니다. 솔더 마스크, 표면 거칠기, 에칭 형상 및 주파수 분산은 모델링되지 않습니다.

권장 선별 검사 범위 내의 기하학적 특성
예상 특성 임피던스 55.64 Ω 단일 종단 표면 마이크로스트립
타깃 비교 +5.64 Ω

트레이스 폭을 늘려 임피던스를 낮추어 50 Ω 목표치에 가깝게 만드십시오.

완성된 트레이스 폭 0.300 mm
단일 선 Z₀ 55.64 Ω
유효 유전율 3.005
전파 지연 5.78 ps/mm 146.9 ps/in
전파 속도 57.7% c
±10% 폭 감도 52.7–59.0 Ω

산정 기준

계산기에서 사용하는 모델

이 페이지는 신속한 스택업 검토를 위해 닫힌 형태의 전송선로 추정치를 사용합니다. 전방 계산과 트레이스 폭 합성에도 동일한 모델이 사용되므로, 표시되는 목표 결과는 내부적으로 일관성을 유지합니다.

01

표면 마이크로스트립

Z₀ = Zair(W/H,T/H) ÷ √εeff

Hammerstad–Jensen 준정적 방정식은 유효 유전율을 추정하며, 유한한 도체 두께에 대한 보정을 포함합니다.

02

대칭 스트라이플라인

Z₀ ≈ 60/√Dk · ln[4B ÷ 0.67π(0.8W+T)]

IPC 방식 스트립라인의 닫힌 형태 식은 전체 기준면 간격 B와 완성된 도체 치수를 사용합니다.

03

차동 쌍

Zdiff = 2Z₀ · 결합 계수(S/H)

가장자리 결합 쌍 임피던스는 단선도 계산 결과와 정규화된 가장자리 간 간격을 바탕으로 추정됩니다. 최종 결합 구조는 전계 해석기를 통해 검증되어야 합니다.

04

트레이스 폭 합성

|Z(W) − Ztarget| → 0을 만족하는 W를 구하라.

유계 이진 탐색은 활성 형상, 치수, Dk, 두께 및 쌍 간격을 사용하여 트레이스 폭을 계산합니다.

입력 품질

명목상 아트웍 값이 아닌, 완성된 스택업 값을 사용하십시오

임피던스 정확도는 결과값의 소수점 자리 수가 몇 자리 더 늘어나는 것보다 스택업 입력의 품질에 더 크게 좌우됩니다.

유전 높이

제조업체의 적층도에서 명시된 압착 유전체 두께를 사용하십시오. 대칭 스트립라인의 경우, 완성된 평면 간 간격을 입력하십시오.

완성된 구리 기하학적 구조

에칭 폭과 최종 구리 두께를 사용하십시오. 도금, 사다리꼴 형태의 측벽, 국부 공정 보정은 생산 임피던스를 변화시킬 수 있습니다.

주파수별 Dk

데이터시트의 Dk 값은 시험 방법, 수지 함량, 유리 섬유 직조 방식 및 주파수에 따라 달라집니다. 가능한 경우 제조업체가 제시한 모델링 값을 사용하십시오.

차동 쌍 갭

구리 선의 중심 간 피치가 아닌, 선 끝과 끝 사이의 간격을 입력하십시오. 인접한 구리 패드와 비대칭 기준 조건은 이 모델의 적용 범위를 벗어납니다.

엔지니어링 경계

이 계산기에 포함된 내용 — 그리고 제작 과정에서 반드시 확인해야 할 사항

견적에 포함된 항목

  • 표면 마이크로스트립 및 대칭 스트립라인
  • 단일 종단 및 에지 결합 차동 추정치
  • 단일 마이크로스트립 모델에서 구리의 유한한 두께
  • 표적 비교 및 역 추적 폭 해법
  • 유효 Dk, 속도 및 전파 지연

계산기 밖에서 확인하기

  • 솔더 마스크, 구리 표면 거칠기 및 주파수 분산
  • 사다리꼴 에칭, 도금 분포 및 공정 공차
  • 비대칭 스트립라인, 동일 평면 접지, 그리고 인근 구리 도체
  • 유리 직조 효과, 손실, 비아, 패드 및 커넥터
  • Fabricator 필드 솔버 모델 및 TDR 시편 분석 결과

‘제어 임피던스’는 제조 공정입니다.

이 결과를 바탕으로 적층 설계 논의를 시작하되, 이는 제작사의 모델링 및 TDR 검증을 대체하기 위한 것이 아닙니다.

PCB 임피던스 자주 묻는 질문

스택업을 공개하기 전에 고려해야 할 실질적인 사항들

초기 기하학적 검증을 위해 계산기를 사용한 다음, PCB 제조업체와 협력하여 양산 모델을 확정하십시오.

이 답변들은 마이크로스트립, 스트립라인, 차동 쌍 간격, Dk 선정 및 제어 임피던스 검증에 중점을 둡니다.

임피던스 제어 스택업에 대해 논의하기
50옴 PCB 마이크로스트립 임피던스는 어떻게 계산하나요?

완성된 트레이스 폭, 구리 두께, 유전체 높이 및 주파수에 적합한 Dk 값을 입력하십시오. ‘Solve Width’ 기능을 사용하여 50 Ω 목표값을 달성하는 데 필요한 도체 폭을 추정하십시오.

PCB 스트립라인 임피던스 계산을 위해서는 어떤 치수가 필요한가요?

총 기준면 간격, 완성된 트레이스 폭, 완성된 구리 두께 및 라미네이트의 Dk 값을 사용하십시오. 이 페이지에서는 트레이스가 대칭면 사이의 중앙에 위치한다고 가정합니다.

쌍 간격을 바탕으로 PCB 임피던스 차이는 어떻게 계산하나요?

이 계산기는 정규화된 에지 간 간격을 사용하여 단일 라인 임피던스를 조정합니다. 간격이 좁아질수록 결합이 증가하며, 일반적으로 차동 임피던스가 낮아집니다.

명목값을 입력해야 하나요, 아니면 완성된 PCB 트레이스 폭을 입력해야 하나요?

가능한 한 에칭 완료 후의 폭을 사용하십시오. 특히 외층의 경우, 에칭, 도금 및 공정 보정 과정을 거친 후 아트웍의 폭이 달라질 수 있습니다.

제어 임피던스를 계산할 때 어떤 유전 상수를 사용해야 하나요?

제조업체가 제공한 모델링 Dk 또는 작동 주파수 근처에서 측정된 적층체 Dk를 사용하십시오. 데이터시트의 공칭 값은 다른 시험 방법을 적용했을 수 있습니다.

이 PCB 임피던스 계산기가 필드 솔버나 TDR 쿠폰을 대체할 수 있을까요?

아닙니다. 이는 1차적인 기하학적 추정치를 제공하는 것입니다. 최종 제어 임피던스를 산출하려면 제조업체의 적층 모델, 공정 보정 및 생산 시편 검증이 필요합니다.