Calcolatore di impedenza PCB
Analizza una pista a impedenza controllata e verifica se le tolleranze di fabbricazione restano nella finestra target.
Parametri della pista
Sezione della struttura degli strati
Modello quasi statico
Valori calcolati
Supporto alla fabbricazione
Esplorazione deterministica degli otto casi estremi di tolleranza per prevedere la dispersione di produzione.
Stima preliminare. Fai confermare la larghezza finale dal fabbricante o con un solutore di campo usando la struttura reale degli strati, il profilo di incisione, la solder mask e i materiali.
Guida ai PCB ad alta velocità
Trasformare un’impedenza obiettivo in una specifica realizzabile
L’impedenza controllata dipende dall’intero stack-up, non dalla sola larghezza della pista. Geometria, dielettrico, rame, profilo di incisione e variazioni di fabbricazione vanno considerati insieme.
Metodo e ipotesi
Il calcolatore applica approssimazioni quasi statiche a una sola linea per microstrip, microstrip incorporata, stripline simmetrica o asimmetrica, doppia stripline e guida d’onda complanare. Un solutore numerico suggerisce la larghezza per l’obiettivo; l’assistente di fabbricazione valuta poi tutte le otto combinazioni estreme di larghezza, altezza del dielettrico ed εr.
Dati di ingresso da verificare
Altezza effettiva del dielettrico
Per una microstrip, H è la distanza tra pista e piano di riferimento. Per una stripline simmetrica, lo strumento presume la stessa altezza su entrambi i lati. Usa lo spessore pressato fornito dal produttore, non soltanto quello nominale del prepreg.
Permittività alla frequenza di interesse
La costante dielettrica a catalogo varia con contenuto di resina, frequenza e metodo di misura. Preferisci il Dk di progetto fornito per il materiale reale e la banda di frequenze desiderata.
Doppia stripline: H1, C e H2
H1 separa il piano superiore dal primo segnale, C separa i due strati di segnale e H2 separa il secondo segnale dal piano inferiore. Lo strumento calcola separatamente l’impedenza a una sola linea di ciascuno strato e ne usa la media per sintetizzare la larghezza.
Procedura consigliata
- 1Scegli la geometria e inserisci lo stack-up proposto dal produttore, incluso lo spessore finale del rame.
- 2Imposta l’impedenza obiettivo a una sola linea e la tolleranza richiesta dall’interfaccia.
- 3Inserisci le tolleranze di incisione, altezza ed εr; se il produttore offre il controllo d’impedenza, comunica l’obiettivo invece di fissare rigidamente una larghezza.
Esempio decisionale
Una pista nominale da 50 Ω può uscire da un intervallo di ±10% se il dielettrico è più spesso del 10% e l’incisione la rende più stretta di 25 µm. L’intervallo di tolleranza evidenzia il rischio prima di riesaminare lo stack-up con il produttore.
Perché serve ancora un solutore di campo
Le formule chiuse non modellano con precisione solder mask, rugosità del rame, incisione trapezoidale, trama del vetro, piani vicini, vie o dispersione in frequenza. Gli estremi mostrati sono un intervallo deterministico, non una distribuzione statistica né una garanzia di resa.
Domande frequenti
La larghezza calcolata va imposta al produttore?
Non necessariamente. Per un ordine con impedenza controllata, comunica obiettivo, tolleranza e strati interessati. Il produttore spesso adatta larghezza e dielettrico ai propri materiali e al proprio processo.
Il solder mask modifica l’impedenza?
Sì, soprattutto per microstrip strette: una parte del campo attraversa la maschera e l’impedenza in genere diminuisce. Includi spessore e Dk della maschera nella verifica finale.
Riferimenti da consultare
- E. O. Hammerstad e Ø. Jensen, Accurate Models for Microstrip Computer-Aided Design, IEEE MTT-S, 1980.
- IPC-2141A, guida alla progettazione di circuiti stampati ad alta velocità con impedenza controllata.
- Requisiti di qualificazione e prestazione IPC-6012 per circuiti stampati rigidi, integrati da coupon e regole del produttore.
Contenuto didattico originale, revisionato per chiarezza tecnica il 13 settembre 2026. Prima di alimentare o produrre il circuito, verifica sempre le schede tecniche, le norme applicabili e il progetto.