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전자회로 실무 / 임피던스·제조 검증

임피던스(impedance) 설계값과 제조 단면·시험 결과가 같은 배선을 기준으로 하는지 확인합니다

제조 도면에 목표 임피던스(impedance)만 적으면 어떤 배선을 어떻게 검사해야 하는지 알기 어렵습니다. 대상 층과 배선 구조, 목표값과 허용 오차를 지정하고 검사 쿠폰(coupon)과 결과가 그 조건을 따르는지 확인합니다.

먼저 알아둘 용어

싱글 엔디드(single-ended)·차동(differential) 임피던스(impedance) — 싱글 엔디드 임피던스는 한 신호선과 기준면의 관계를, 차동 임피던스는 두 신호선 사이의 동작을 평가합니다. 같은 Ω 숫자라도 형식·층·단면이 다르면 다른 대상입니다.

압착 후 두께·수지 유동 — 압착 후 두께는 재료를 결합한 뒤의 실제 치수입니다. 압착할 때 프리프레그(prepreg) 수지가 구리 사이 빈 공간으로 흐르므로, 완성 두께는 재료표에 적힌 두께와 달라질 수 있습니다.

단면 보고서·임피던스(impedance) 쿠폰(coupon) — 단면 보고서는 잘라 관찰한 재료·도체의 치수와 상태를 담습니다. 임피던스 쿠폰은 특정 전송선 구조를 대표하여 전기적으로 확인하는 시료입니다. 두 검사는 서로 대체되지 않습니다.

신호선과 옆 구리·아래 기준면을 확대한 단면에서 폭 W·간격 g·높이 h를 구분했습니다.
신호선과 옆 구리·아래 기준면을 확대한 단면에서 폭 W·간격 g·높이 h를 구분했습니다. · 클릭하면 확대됩니다.

제조 도면의 각 항목을 실제 출력 배선에서 찾습니다

대상 층과 싱글 엔디드·차동 구분, 목표값·공차, 선폭·간격을 고정합니다. 같은 층의 실제 제조 출력 패턴과 적층표를 찾아 대응시킵니다. 적층 정보 없이 특정 폭·간격만으로 50 Ω 또는 100 Ω을 보장하지 않습니다.

공차는 단위까지 적습니다. 목표 50 Ω에서 ±10%는 45~55 Ω이고 ±10 Ω은 40~60 Ω입니다. 이 계산은 표기 차이를 보여 주며 어느 범위가 적합한지 정하는 권장값이 아닙니다. 문서마다 표기가 다르면 어느 사양을 최종 적용할 것인지 먼저 확인합니다.

모델의 치수선이 어느 표면을 잇는지 확인합니다

신호와 기준면 사이가 코어(core)인지 압착 후 결합층인지 표시합니다. 실제 생산 데이터의 동박 잔존 면적·두께와 수지량을 반영한 모델인지 확인합니다. 초기 가정의 동박 면적을 계속 사용하는지 점검합니다.

모델에서 높이 H가 배선 동박 두께 T까지 포함하도록 정의됐다면 순수 절연 간격은 H−T입니다. 다른 모델은 처음부터 절연 간격만 입력할 수 있습니다. 이 기호는 설명을 위한 정의이며 사용 도구의 치수선을 직접 읽어 동박을 중복 더하거나 빼지 않습니다. 도금·압착·마스크(mask)·표면처리 전후의 서로 다른 시점 치수를 같은 완성값으로 섞지 않습니다.

제조 조정의 허용 범위와 영향을 남깁니다

목표를 맞추기 위해 선폭·간격을 바꿀 수 있다면 대상과 허용 범위를 기록합니다. 전달받은 패턴과 사양표가 다를 때는 합의한 제조 보정인지, 잘못된 파일이 섞인 것인지 구분합니다. 기구·절연 때문에 고정해야 할 층간 두께 등은 별도로 표시합니다.

폭이 달라지면 패드(pad) 목, 좁은 팬아웃(fan-out) 통로와 주변 동박 간격을 최종 출력에서 다시 검사합니다. 수정한 선폭·간격·층간 치수를 같은 설계 버전(version)의 제조 사양표에도 반영합니다. 계산 목표를 맞추는 일과 다른 제조 간격을 유지하는 일은 함께 확인해야 합니다.

두께 관리와 전기적 시험 요구를 나눠 지정합니다

유전체 두께만 관리하는 요구에 임피던스 시험과 결과표가 자동으로 포함된다고 가정하지 않습니다. 실제 검사 대상·쿠폰과 제품의 대응·목표와 허용 범위·필요한 결과 자료를 명시합니다. 계산이 맞고 두께표만 받았다면 전기적 임피던스 시험까지 합격했다고 기록할 근거는 없습니다.

보고서는 시료와 로트를 먼저 대조합니다

검사한 쿠폰이 어느 보드(board) 버전과 생산 로트에 해당하는지 기록하고, 쿠폰 식별자와 관찰한 층을 명시합니다. 단면의 동박 두께·절연 간격을 모델과 같은 정의로 비교하고 전기 시험의 대상·목표·범위·결과를 이어 봅니다. 패널(panel) 가장자리 쿠폰이 실제 대상 위치를 얼마나 대표하는지도 검사 계획에서 확인합니다.

임피던스는 맞는데 단면이 예상과 다르면 시료·개정·위치와 측정 경계를 먼저 조사합니다. 현미경의 치수 관찰은 임피던스 직접 측정이 아니고, 임피던스 합격은 모든 홀의 도금·열 신뢰성 확인이 아닙니다. 입력 재료와 공정 중 검사까지 연결하면 차이가 처음 생긴 단계를 추적하기 쉽습니다.

작업 순서를 다시 확인합니다

임피던스 설계값과 제조 단면·시험 결과가 같은 배선을 기준으로 하는지 확인합니다 — 설명용 도해
임피던스 설계값과 제조 단면·시험 결과가 같은 배선을 기준으로 하는지 확인합니다 — 설명용 도해 · 클릭하면 확대됩니다.