första gången jag hörde en presentation om höghastighetsdesigntekniker gick den rakt över mitt huvud. Eftersom detta var i början av min karriär som designer är jag säker på att det var min oerfarenhet som orsakade förvirringen. Hela konceptet stripline och microstrip routing gjorde ingen mening för mig och jag trodde att instruktören talade om en helt annan typ av PCB som jag inte var bekant med. Lyckligtvis blev min förvirring snabbt rätad ut när jag lärde mig att det inte är PCB själv som anses vara stripline eller microstrip. Istället är stripline och microstrip olika metoder för att dirigera höghastighetsöverföringsledningar på en PCB.
att förstå stripline och microstrip kan vara svårt. Så oavsett om du är ny på PCB-design eller om du letar efter en uppdatering om ämnet, är denna grundläggande recension för dig.
Stripline och microstrip är metoder för routing höghastighetsöverföringsledningar på din PCB. Stripline är ett transmissionsledningsspår omgivet av dielektriskt material upphängt mellan två markplan på inre lager av en PCB. Microstrip routing är en överföringsledning spår dirigeras på ett yttre skikt av styrelsen. På grund av detta separeras det från ett enda jordplan med ett dielektriskt material.
med överföringsledningen på skivans ytskikt har microstrip routing bättre signalegenskaper än stripline. Kartongtillverkning är också billigare med mikrostrip eftersom skiktstrukturen i ett plan och ett signallager gör tillverkningsprocessen enklare. Stripline kan vara mer komplex att tillverka eftersom is kräver flera lager för att stödja det inbäddade spåret mellan två markplan. Bredden på ett kontrollerat impedansspår i stripline är emellertid mindre än ett impedansspår i mikrostrip av samma värde. Detta beror på det andra jordplanet. Dessa mindre spårbredder möjliggör större kretsdensiteter, vilket i sin tur möjliggör en mer kompakt design. Den inre skiktdirigeringen av stripline minskar också EMI och ger bättre riskskydd.
Stripline och microstrip har olika fördelar. Beslutet som är den bättre metoden bör baseras på designens behov. I en tät höghastighetsdesign används ofta en blandning av båda metoderna på ett flerskiktskort för att uppnå designmålen.
dessutom är det oerhört viktigt att upprätthålla kontrollerad impedans över konstruktionen när du dirigerar överföringsledningar på en höghastighetsdesign. Skiktet på kretskortet som överföringsledningen dirigeras på, de fysiska egenskaperna hos överföringsledningsspåret och egenskaperna hos det dielektriska måste alla beräknas tillsammans för att ge rätt impedansvärden för kretsen. Det finns många olika impedansräknare med olika stripline-och mikrostripmodeller som är tillgängliga för att göra dessa beräkningar.
exempel på STRIPLINE och MICROSTRIP ROUTING
följande är några exempel på stripline och microstrip routing tekniker och hur några av deras egenskaper påverkar deras impedansberäkningar:
- mikrostrip. Överföringsledningar som dirigeras på de yttre skikten anses vara mikrostrip. Modellen för dessa är baserad på spårtjockleken och bredden, och substrathöjden och dielektrisk typ.
- Kantkopplad Mikrostrip. Denna teknik används för dirigering av differentialpar. Det är samma struktur som vanlig mikrostrip routing, men modellen är mer komplex med tillägg av spåravståndet för differentialparet.
- Inbäddad Mikrostrip. Denna struktur liknar vanlig mikrostrip förutom att det finns ett annat lager av dielektrikum ovanför överföringsledningen. Lödmask kan betraktas som ett lager av dielektrisk och måste redovisas i impedansberäkningen.
- Symmetrisk Stripline. Överföringsledningar som dirigeras på inre lager (mellan två markplan) anses vara symmetrisk stripline, eller helt enkelt ”stripline” routing. Liksom mikrostrip är deras modell baserad på spårtjockleken och bredden, och substrathöjden och den dielektriska typen med beräkningen justerad för att spåret är inbäddat mellan de två planen.
- Asymmetrisk Stripline. Även om strukturen liknar den symmetriska stripline-modellen, står denna modell för transmissionsledningsspåret som inte balanseras exakt mellan de två planen.
- Kantkopplad Stripline. Denna teknik används för att dirigera interna skiktdifferentialpar. Det är samma struktur som vanlig stripline, men modellen är mer komplex med tillägg av spåravståndet för differentialparet.
- Bredsidig Kopplad Stripline. Denna teknik används också för att dirigera interna skiktdifferentialpar, men istället för sida vid sida staplas paren ovanpå varandra. Modellen är liknande som för kantkopplad stripline.
jag hoppas att denna handledning om stripline och microstrip har varit till hjälp för att rensa upp en del av förvirringen kring dessa begrepp. Att förstå vad de olika stripline-och mikrostripmetoderna för routingöverföringsledningar är kommer i slutändan att hjälpa dig att designa ett bättre höghastighetskort.
vill du veta mer om höghastighetsdesign och hur din CAD-layoutprogramvara kan hjälpa dig att uppnå framgång? Prata med en expert på Altium. Om du inte använder Altium ännu, se till att kolla in din egen gratis provperiod för att ta reda på själv varför Altium är den bästa professionella PCB-designprogramvaran.