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PCB Design2026년 8월 16일5분 읽기

스트립 라인이 중앙에 있지 않습니다 (괜찮습니다)

실제 스택업에서는 신호 계층이 두 평면 사이의 정확히 중간에 위치하는 경우는 거의 없습니다.오프셋이 임피던스에 어떤 영향을 미치는지, 어느 평면이 실제로 복귀 전류를 전달하는지, 일반적인 중첩 공식이 높은 것으로 표시되는 이유

목차

아무도 중앙 스트립라인을 만들지 않습니다.

아무 교과서나 열면 두 평면의 정확히 중간 지점에 스트립라인이 그려집니다.제작자의 실제 스택업을 열어보면 거의 열리지 않습니다.

그 이유는 지루하기 때문입니다. 코어와 프리프레그는 서로 다른 두께로 제공됩니다. 0.1mm, 0.2mm, 0.36mm — 공급업체의 재고가 무엇이든 상관 없습니다.레이어 배열이 균등하게 분할되지 않는 한 신호 레이어는 다른 평면보다 한 평면에 더 가깝게 배치됩니다.8레이어 보드에서는 한 평면에서 0.2mm, 다른 평면에서 0.6mm 떨어진 곳에 앉는 것이 지극히 정상입니다.

이는 오프셋, 즉 비대칭 스트립라인입니다.일반적인 경우이지 예외가 아닙니다.

오프셋의 실제 비용은 얼마입니까?

사람들이 두려워하는 것보다 적고 기대하는 것과는 다른 방식으로 말이죠.

FR4에서 0.15mm, 구리 1온스, 근거리 평면으로 0.2mm, 원거리 평면까지 0.6mm 트레이스를 찍으세요.동일한 0.835mm 캐비티를 중심으로 배치하면 약 65.5Ω의 출력을 얻을 수 있습니다.오프셋은 설명대로 약 58Ω.약 11% 낮습니다.

따라서 오프셋은 임피던스를 낮춥니다.이치에 맞습니다. 트레이스가 한 평면에 가까워지면 커패시턴스가 올라갑니다.그리고 지루한 방법으로 고칠 수 있죠. 트레이스 너비를 조정하는 거죠.너비는 무료입니다.커스텀 라미네이션은 불가능합니다.너비를 변경해도 동일한 작업을 수행할 때 중앙에 있는 스택업을 복구하기 위해 제작자에게 비표준 프리프레그를 요청하지 마십시오.

실제로 중요한 것은 임피던스 시프트가 아닙니다.여기가 전류가 흐르는 곳이죠.

복귀 전류는 근거리 평면을 선택합니다.

리턴 전류는 거리와 대략 반비례하여 두 평면 사이에서 분할됩니다.오프셋이 3:1 이면 그 중 4분의 3 정도가 근거리 평면에 흐릅니다.

이는 실질적인 결과이며, 설계 검토 시보다는 EMC 테스트 중에 문제가 발생하는 경향이 있습니다.근처 평면에 안티패드가 갈라지거나, 비어 있거나, 빽빽하게 쌓여 있으면 우회로를 강제로 되돌릴 수밖에 없습니다.이 우회로는 루프 영역이고 루프 영역은 복사 방출 및 크로스토크입니다.

원거리 평면에서도 동일한 결함이 거의 나타나지 않습니다.

따라서 오프셋 스트립라인을 라우팅할 때는 어떤 평면이 가장 가까운 평면인지 파악하고 전체 경로에서 끊어지지 않도록 하세요.약 5:1 의 비대칭성을 넘어서면 신호 무결성을 위해 원거리 평면을 장식용으로 사용하고 근거리 평면 전체를 중심으로 디자인할 수 있습니다.

대부분의 오프셋 공식이 높게 표시되는 이유

계산기를 만들면서 흥미로웠던 부분은 다음과 같습니다.

표준 접근법은 콘의 중첩입니다.트레이스에는 두 개의 반쪽 구조가 보입니다. 하나는 근거리 평면과 원거리 평면의 경계를 이룹니다.각 반쪽을 각자의 평면을 중심으로 미러링하면 일반적인 대칭 스트립라인을 얻을 수 있습니다. 이 스트립라인의 커패시턴스는 원래 절반의 커패시턴스의 두 배입니다.두 반쪽은 하나의 도체를 공유하므로 커패시턴스가 증가합니다.

멋지네요.h1=h2h_1 = h_2때 대칭형 케이스에 맞게 붕괴되며, 어느 한 쪽 간격이 좁아지면 임피던스를 0으로 올바로 구동합니다.모두 좋은 특성들이죠.

또한 정확하지는 않습니다, 그 이유는 미묘합니다.중첩은 트레이스 바깥의 트레이스 평면에 자기벽이 있다고 가정할 수 있습니다. 즉, 트레이스 가장자리의 절반에서 다른 쪽 절반을 감싸는 필드가 없어야 한다는 뜻입니다.실제 구조물에는 그런 벽이 없습니다.들판이 빙글빙글 돌죠.

커패시턴스를 평행판 부품에 프린징을 더한 것으로 쓰세요.

C=Wh1+Wh2+FC = \frac{W}{h_1} + \frac{W}{h_2} + F

중첩은 트레이스의 오프셋에 상관없이 항상 대칭 프린징인F=8ln2/πF = 8\ln 2/\pi을 반환합니다.트레이스가 평면에 가까워질수록 실제 프린징은 급격하게 커집니다.이 단 한 번의 누락이 전체 오류입니다.

크기가 얼마나 되나요?분석 중심의 스트립라인을 약 0.0002% 까지 재현하는 일종의 레퍼런스인 정확한 평행판 Green 함수를 기반으로 하는 모멘트 방법 솔버와 비교해봤습니다.베어 오버레이션은 일반적인 오프셋에서 몇 퍼센트 높으며 트레이스가 한 평면에 매우 가까이 있을 때는 14% 에 도달합니다.

신뢰할 수 있는 것처럼 보이는 계산기에 비해 보드가 몇 옴 차이로 돌아간 이유가 궁금하다면 이 제품이 적합합니다.

사람들이 건너뛰는 유효 기간 제한

친숙한 로그 스트립라인 공식:

Z0=60εrln ⁣[4b0.67π(0.8W+t)]Z_0 = \frac{60}{\sqrt{\varepsilon_r}}\ln\!\left[\frac{4b}{0.67\pi(0.8W + t)}\right]

조건이 부착되어 있습니다. 좁은 스트립에 딱 맞으며, 대략W/(bt)<0.35W/(b-t) < 0.35정도입니다.그 이후로는 대수의 인수가 1로 접어들고 해답은 무너집니다.$ W/b = 2$에서는 예측이 거의 80% 정도 과소평가됩니다.

이는 내부 레이어의 전력 분배, 넓은 클럭 스핀, 고의적으로 뚱뚱한 모든 것 등 광범위하고 임피던스가 낮은 라우팅에 중요합니다.많은 도구가 로그 공식을 모든 곳에 적용하고 그럴듯해 보이지만 그렇지 않은 숫자를 제공합니다.

이에 대한 해결책은 모든 폭에서 사용할 수 있는 정확한 컨포멀 매핑 솔루션입니다.

Cε0εr=4K(k)K(k),k=tanhπW2b\frac{C}{\varepsilon_0\varepsilon_r} = \frac{4K(k)}{K(k')}, \qquad k = \tanh\frac{\pi W}{2b}

두 근사치가 만나는 곳에서는 분기, 교차, 불연속성이 없습니다.

모든 임피던스 툴의 온전성 검사

30초가 걸리며 실제 버그를 찾아냅니다.

1.두 높이를 동일하게 설정하십시오. 올바른 모델은 중심이 있는 스트립라인 값을 정확하게 반환합니다.거의 비슷하진 않아요. 정확하죠. 2.한 틈을 0으로 밀어주세요. 컨덕터가 평면에 접근하기 때문에 임피던스가 0으로 떨어져야 합니다. 3.너비를 부드럽게 쓸어주세요. 임피던스는 스텝 없이 단조롭게 떨어져야 합니다.점프는 도구가 공식을 중간 범위로 바꾼 것을 의미합니다.

처음 두 개는 실패했지만 출시된 구현이 발견되었는데, 이 구현은h1=h2h_1 = h_2지점에서 1.089배의 대칭값을 반환했고, 트레이스가 평면에 가까워질수록 임피던스가 상승했습니다.둘 다 물리적으로 불가능하며, 직접 찾아보지 않으면 둘 다 보이지 않습니다.

실제로 해야 할 일

  • 공칭 데이터시트가 아닌 제작자로부터압축 스택업을 가져오세요.라미네이션 후의 프리프레그 두께는 흘러야 하는 구리의 양에 따라 달라집니다.
  • 트레이스 너비로 오프셋을 보정합니다.
  • 가까운 평면을 식별하고 경로 아래에 단단히 고정하십시오.
  • 오프셋이 3:1 이상이면 모든 폐쇄형 모델에서 불확실성이 몇 퍼센트 더 높아질 것으로 예상되며, 마진이 타이트하면 필드 솔브가 가능합니다.
비대칭 스트립라인 계산기 는 프린징 보정이 적용된 정확한 타원 형식을 사용하며, 그 옆에 중앙 값을 표시하므로 오프셋 비용이 얼마인지 알 수 있습니다.

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