트레이스 임피던스란 무엇인가?

구리는 저항이 낮아 인쇄 회로 기판의 배선 및 트레이스에 선호되는 소재로, 은 다음으로 많이 사용됩니다. 옴 미터를 트레이스 위에 놓으면 직류 저항은 무시할 수 있습니다. 그러나 교류 임피던스는 그렇지 않습니다. 임피던스는 주파수에 따라 달라지며, 모든 배선과 트레이스는 드라이버에서 흐르는 전류에 대해 어느 정도의 임피던스를 생성합니다. 트레이스 임피던스는 일반적으로 빠른 신호 상승 시간에만 문제가 되지만, 트레이스 임피던스의 존재와 잠재적 영향을 파악하는 것이 중요합니다. 그렇다면 트레이스 임피던스는 왜 중요할까요? 원인은 무엇이며, 관리할 수 있을까요? "제어 임피던스"라는 용어를 들어보셨다면 임피던스를 조절할 수 있다는 것을 이미 알고 계실 것입니다. 하지만 어떻게 그리고 왜 그런지 이해하려면 트레이스 임피던스의 본질에 대한 기본적인 이해가 필수적입니다.

트레이스 임피던스 작동 방식

각 트레이스는 거의 구별할 수 없고 트레이스의 단면적에 반비례하는 분산 직렬 인덕턴스를 갖습니다. 상승 시간이 증가함에 따라 결과적인 임피던스는 더욱 두드러집니다. 또한, 각 트레이스는 트레이스와 신호 복귀 경로를 따라 분포된 커패시턴스를 가지는데, 이는 트레이스의 폭과 신호 복귀 경로와 트레이스 사이 재료의 유전체에 의해 결정됩니다. 상승 시간이 증가하면 이 커패시턴스를 통과하려는 전류에 의해 생성되는 결과적인 임피던스가 상당할 수 있습니다. 드라이버는 모든 트레이스를 분산 LC 회로로 인식하며, 트레이스의 AC 임피던스는 이 분산 LC 회로에서 발생합니다. 이를 제어되지 않은 임피던스라고 하는데, 이 임피던스를 고려하여 트레이스 환경을 설계하지 않고 인덕턴스와 커패시턴스가 트레이스를 따라 자연스럽게 변하도록 두지 않기 때문입니다. 결과적인 임피던스는 일반적으로 작동에 영향을 미치지 않으므로, 이를 조절하는 방법을 개발하는 데 시간이나 비용을 투자할 필요가 없습니다.

제어된 임피던스

제어 임피던스 회로를 설계하려면 특정 공식과 소프트웨어 도구를 사용하여 이 세 가지 기하학적 특징 각각에 대한 정확한 값을 계산해야 합니다. 신호 복귀 경로와 신호 트레이스 사이의 트레이스 폭과 간격은 일반적으로 조정하기 가장 쉬운 반면, 유전 계수는 일반적으로 회로 기판 재질에 의해 고정됩니다. 필요한 값을 계산한 후에는 회로 설계에 적용하고 이러한 사양을 충족하도록 보드를 제조할 수 있습니다. 제어 임피던스 회로를 설계하면 반사를 최소화하고 신호가 신호 품질 저하나 손실 없이 트레이스를 따라 부드럽고 효율적으로 전달되도록 할 수 있습니다. 요약하자면, 회로의 임피던스를 제어하려면 폭, 간격, 유전 계수를 포함한 트레이스의 기하학적 특징을 신중하게 제어해야 합니다. 이를 통해 트레이스 전체 길이에 걸쳐 일정한 임피던스를 유지하는 회로를 만들어 신호 품질과 성능을 향상시킬 수 있습니다.

PCB 트레이스 임피던스를 결정하는 방법

인쇄 회로 기판의 제어 임피던스를 보장하려면 임피던스를 정확하게 측정하는 것이 필수적입니다. 트레이스 임피던스 계산기는 온라인이나 CAD 소프트웨어에서 찾을 수 있으며, 트레이스 폭, 두께, 라미네이트 두께, 유전체 두께, 구리 무게 등 임피던스를 결정하는 여러 매개변수를 고려합니다. 이러한 매개변수를 계산한 후, 원하는 임피던스를 달성하도록 트레이스 폭을 조정할 수 있습니다. 기판의 효율성을 테스트하려면 실제 기판과 동일한 패널에서 동시에 제조된 테스트 쿠폰을 사용하는 것이 좋습니다. 정확한 테스트 결과를 얻으려면 이러한 테스트 쿠폰 트레이스가 기판 트레이스와 동일해야 합니다. 제어 임피던스 인쇄 회로 기판을 제조하려면 임피던스를 정확하게 측정하는 것이 중요합니다. 테스트 쿠폰은 생산 패널의 양쪽 끝에 장착되어 있어 테스터가 기판을 손상시키지 않고 임피던스를 측정할 수 있습니다. 임피던스는 시간 영역 반사계(TDR), 네트워크 분석기 또는 제어 임피던스 테스트 시스템을 사용하여 측정할 수 있습니다. 제어 임피던스 테스트 시스템 사용 경험이 있는 엔지니어는 고품질 결과를 보장합니다. 더 많은 정보가 필요하거나 귀하의 산업에 맞는 제어 임피던스 PCB를 주문하고 싶으시다면 지금 바로 Sprintpcb에 문의하세요.