Type-C线缆链路的阻抗控制设计

2020-09-15

Type-C线缆链路的阻抗控制设计

为了更好的成本管控,目前大多数厂商采用镀锡对绞线来制造Type-C Raw cable。正常来说,Raw线材性能只要管控好衰减和ILD参数,即可满足Type-C的SI性能要求。因此,Type-C PCBA的设计和制程加工才是整个Type-C SI性能的瓶颈。Type C Cable性能好不好,主要看整个链路的阻抗是否连续平稳且在规范要求的范围(76~96 Ω)内。如果阻抗在整个链路都比较平稳,那它的IMR/IRL性能较好;反之,IMR/IRL性能会Fail。当然,阻抗是否连续平稳不仅会影响IMR/IRL的性能,而且影响衰减、串扰等SI参数。因此,Type-C线缆最关键的一点是阻抗控制。

Type-C线缆链路的阻抗控制设计

影响Type-C整条线缆阻抗连续性主要有6个区域:

1.Type-C连接器本身的阻抗;

2.Type-C连接器与PCBA焊接的SMT区域;

3.PCBA板上阻抗线的区域;

4.PCBA焊线区域;

5.开线口区域;

6.SR铆压区域。

一、Type-C PCBA的阻抗设计

Type-C接头本身的阻抗一般设计为85 Ω。由于Type-C连接器阻抗仿真及制造比较复杂,因此主要针对Type-C连接器与PCBA焊接的SMT区域、PCBA板上阻抗线、PCBA焊接区域、开线口区域以及SR铆压区域做设计仿真及分析。Type-C连接器与PCBA焊接的SMT区域、PCBA阻抗线和PCBA焊线区域的阻抗与PCBA设计关系密切。考虑到后工段的加工工序会对这3个区域造成阻抗下降的影响,要特别注意PCB板材的选型、阻抗设计和叠层结构等。

Type-C连接器SMT工序和后工段的内模工序会导致该区域的阻抗下降10 Ω左右。因此,针对PCBA SMT区域的焊盘要做特别设计,需要上下两面焊盘采用内层错开挖空的方式。另外,对钢网的开口和厚度也要做特别的规定。钢网的开口大小跟焊盘面积一样,钢网厚度建议为0.08 mm。

二、开线口区域的阻抗控制

针对PCBA焊接区域,要考虑焊线、涂UV胶及内模工序会使该区域的阻抗下降。因此,设计时需同时该区域焊盘区域的阻抗要将线材、UV胶及内模综合因素等。经过焊线、涂UV胶及内模工序后的仿真基本可以稳定在85Ω左右,

三、SR铆压高度控制

要控制好Type-C线缆SR铆压高度,因为线材铆压过紧会使差分线受到挤压造成阻抗下降。因此,控制铆压高度也是非常重要的。要根据线材的外被OD设置不同的铆压高度。

Type-C线缆链路的阻抗控制设计


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