Бүгінгі бәсекеге қабілетті электроника өнеркәсібінде инновациялық, тиімді баспа схемаларына (ПХБ) қажеттілік артып келеді. Өнеркәсіп дамыған сайын қоршаған ортаның әртүрлі жағдайларына төтеп бере алатын және күрделі электронды құрылғылардың талаптарына жауап беретін ПХД қажеттілігі арта түседі. Дәл осы жерде икемді қатты икемді ПХД тұжырымдамасы пайда болады.
Қатты икемді тақталар қатты және икемді материалдардың бірегей комбинациясын ұсынады, бұл оларды төзімділік пен икемділікті қажет ететін қолданбалар үшін өте қолайлы етеді. Бұл тақталар әдетте медициналық жабдықтарда, аэроғарыштық жүйелерде және басқа да жоғары сенімді қолданбаларда кездеседі.
Кедергілерді басқару - бұл қатты иілгіш тақталардың жұмысына айтарлықтай әсер ететін негізгі аспект. Кедергі - бұл тізбектің айнымалы ток (AC) ағынына беретін кедергісі. Импедансты дұрыс басқару өте маңызды, өйткені ол сенімді сигнал беруді қамтамасыз етеді және қуат жоғалуын азайтады.
Бұл блогта Капел қатты икемді тақталардың кедергісін басқаруға айтарлықтай әсер ететін бес факторды зерттейді. Осы факторларды түсіну ПХД дизайнерлері мен өндірушілері үшін бүгінгі технологияға негізделген әлемнің талаптарына жауап беретін жоғары сапалы өнімдерді жеткізу үшін өте маңызды.
1. Кедергі мәніне әртүрлі субстраттар әсер етеді:
Flex Rigid-Flex PCB үшін негізгі материалдағы айырмашылық кедергі мәніне әсер етеді. Қатты икемді тақталарда икемді субстрат пен қатты субстрат әдетте әртүрлі диэлектрлік тұрақтыларға және өткізгіштікке ие болады, бұл екі астар арасындағы интерфейсте кедергінің сәйкес келмеуі мәселелерін тудырады.
Атап айтқанда, иілгіш астарлардың диэлектрлік өтімділігі жоғары және электр өткізгіштігі төмен, ал қатты астарлардың диэлектрлік өтімділігі төмен және электр өткізгіштігі жоғары. Сигнал қатты икемді платада тараған кезде, қатты икемді PCB субстратының интерфейсінде шағылысу және беру болады. Бұл шағылыстыру және беру құбылыстары сигнал кедергісінің өзгеруіне, яғни кедергінің сәйкессіздігіне әкеледі.
Иілгіш қатты ПКБ кедергісін жақсырақ басқару үшін келесі әдістерді қолдануға болады:
Субстрат таңдау:кедергінің сәйкессіздігі мәселесін азайту үшін олардың диэлектрлік өтімділігі мен өткізгіштігі мүмкіндігінше жақын болатындай қатты иілу схемасының астарларының комбинациясын таңдау;
Интерфейсті өңдеу:белгілі бір дәрежеде кедергінің сәйкестігін жақсарту үшін арнайы интерфейс қабатын немесе ламинатталған пленканы пайдалану сияқты қатты иілгіш субстраттардың арасындағы интерфейсті арнайы өңдеу;
Басқаруды басу:Қатты икемді Pcb өндіру процесінде қатты иілгіш плата астарларының жақсы байланысын қамтамасыз ету және кедергі өзгерістерін азайту үшін температура, қысым және уақыт сияқты параметрлер қатаң бақыланады;
Модельдеу және жөндеу:Қатты икемді ПКБ сигналының таралуын модельдеу және талдау арқылы кедергінің сәйкессіздігі мәселесін анықтаңыз және сәйкес түзетулер мен оңтайландыруларды жасаңыз.
2. Жол ені аралығы кедергіні басқаруға әсер ететін маңызды фактор болып табылады:
Қатты икемді тақтада сызық ені аралығы кедергіні басқаруға әсер ететін маңызды факторлардың бірі болып табылады. Сызықтың ені (яғни сымның ені) және сызық аралығы (яғни, іргелес сымдар арасындағы қашықтық) ток жолының геометриясын анықтайды, бұл өз кезегінде сигналдың берілу сипаттамаларына және кедергі мәніне әсер етеді.
Қатты иілгіш тақтаның кедергіні басқаруына сызық енінің аралығының әсері төменде келтірілген:
Негізгі кедергі:Негізгі кедергіні (яғни, микрожолақ желілерінің, коаксиалды кабельдердің және т.б. сипаттамалық кедергі) басқару үшін сызық аралығы өте маңызды. Өткізу желісінің теориясына сәйкес желі ені, желі аралығы және негіз қалыңдығы сияқты факторлар электр беру желісінің сипаттамалық кедергісін бірге анықтайды. Сызықтың ені аралығы өзгерген кезде ол сипаттамалық кедергінің өзгеруіне әкеледі, осылайша сигналдың берілу әсеріне әсер етеді.
Кедергі сәйкестігі:Кедергілерді сәйкестендіру көбінесе тізбек бойынша сигналдардың жақсы берілуін қамтамасыз ету үшін қатаң икемді тақталарда қажет. Кедергінің сәйкестігі әдетте жету үшін жол ені аралығын реттеуді қажет етеді. Мысалы, микрожолақ желісінде өткізгіштердің енін және іргелес өткізгіштер арасындағы қашықтықты реттеу арқылы электр беру желісінің сипаттамалық кедергісі жүйе талап ететін кедергіге сәйкес келуі мүмкін.
Айысу және жоғалту:Жол аралығы сонымен қатар айқас және жоғалтуды бақылауға маңызды әсер етеді. Сызықтың ені аралығы аз болған кезде, іргелес сымдар арасындағы электр өрісін біріктіру әсері күшейеді, бұл айқастың ұлғаюына әкелуі мүмкін. Сонымен қатар, сымның кішірек ені мен үлкен сым аралықтары токтың шоғырланған таралуына әкеледі, сымның кедергісі мен жоғалуын арттырады.
3. Материалдың қалыңдығы да қатты иілгіш тақтаның кедергісін басқаруға әсер ететін маңызды фактор болып табылады:
Материалдың қалыңдығының өзгеруі электр беру желісінің сипаттамалық кедергісіне тікелей әсер етеді.
Материал қалыңдығының қатты иілгіш тақталардың кедергісін басқаруға әсері төменде келтірілген:
Өткізу желісінің кедергісі:Электр беру желісінің сипаттамалық кедергісі белгілі бір жиіліктегі электр беру желісіндегі ток пен кернеу арасындағы пропорционалды қатынасты білдіреді. Қатты икемді тақтада материалдың қалыңдығы электр беру желісінің сипаттамалық кедергісінің мәніне әсер етеді. Жалпы айтқанда, материалдың қалыңдығы жұқа болған кезде, сипаттамалық кедергі артады; ал материалдың қалыңдығы қалыңдаған кезде сипаттамалық кедергі төмендейді. Сондықтан, қатты икемді тақтаны жобалау кезінде жүйелік талаптарға және сигнал беру сипаттамаларына сәйкес қажетті сипаттамалық кедергіге қол жеткізу үшін тиісті материалдың қалыңдығын таңдау қажет.
Сызықтың кеңістікке қатынасы:Материалдың қалыңдығындағы ауытқулар сызық пен аралық қатынасқа да әсер етеді. Өткізу желісі теориясына сәйкес сипаттамалық кедергі желі енінің кеңістікке қатынасына пропорционал. Материалдың қалыңдығы өзгерген кезде, сипаттамалық кедергінің тұрақтылығын сақтау үшін сызық ені мен жол аралығының қатынасын сәйкесінше реттеу қажет. Мысалы, материалдың қалыңдығы азайған кезде, сипаттамалық кедергіні тұрақты ұстау үшін, сызық енін сәйкесінше азайту керек, ал сызық енін кеңістікке қатынасын өзгертусіз сақтау үшін жол аралығын сәйкесінше азайту керек.
4. Электрленген мыстың төзімділігі иілгіш қатты тақтаның кедергісін басқаруға әсер ететін фактор болып табылады:
Электролиттелген мыс қатты иілгіш тақталарда жиі қолданылатын өткізгіш қабат болып табылады және оның қалыңдығы мен төзімділігінің өзгеруі тақтаның тән кедергісіне тікелей әсер етеді.
Иілгіш қатты тақталардың кедергісін басқаруға электрокапқыш мыс төзімділігінің әсері төменде келтірілген:
Электр жалатылған мыс қалыңдығына төзімділік:Электрленген мыс қалыңдығы қатты иілгіш тақтаның кедергісіне әсер ететін негізгі факторлардың бірі болып табылады. Электрленген мыс қалыңдығының төзімділігі тым үлкен болса, пластинадағы өткізгіш қабаттың қалыңдығы өзгереді, осылайша пластинаның сипаттамалық кедергісіне әсер етеді. Сондықтан, икемді қатты тақталарды өндіру кезінде сипаттамалық кедергінің тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін электрленген мыс қалыңдығының төзімділігін қатаң бақылау қажет.
Мыстың электропландауының біркелкілігі:Қалыңдыққа төзімділіктен басқа, мыс жабынының біркелкілігі қатты иілгіш тақталардың кедергісін бақылауға да әсер етеді. Егер тақтада электропланирленген мыс қабатының біркелкі бөлінбеуі орын алса, нәтижесінде тақтаның әртүрлі учаскелерінде электролирленген мыс қалыңдығы әртүрлі болса, сипаттамалық кедергі де өзгереді. Сондықтан жұмсақ және қатты тақталарды дайындау кезінде сипаттамалық кедергінің консистенциясын қамтамасыз ету үшін электроплантацияланған мыстың біркелкілігін қамтамасыз ету қажет.
5. Қатты иілгіш тақталардың кедергісін басқаруға әсер ететін маңызды фактор, сондай-ақ тегістеу төзімділігі болып табылады:
Офортқа төзімділік иілгіш қатты тақталарды дайындау процесінде оюлау жүргізілген кезде бақылауға болатын пластина қалыңдығының ауытқуын білдіреді.
Қатты иілгіш тақталардың кедергісін басқаруға ою рұқсаттарының әсері төменде келтірілген:
Қатты иілгіш тақтаның кедергісін сәйкестендіру: Қатты иілгіш тақтаны өндіру процесінде әдетте тән кедергі мәнін басқару үшін ою қолданылады. Ою арқылы өткізгіш қабаттың енін дизайн талап ететін кедергі мәніне жету үшін реттеуге болады. Дегенмен, оюлау процесі кезінде пластинадағы офорттың ерітіндісінің ою жылдамдығы белгілі бір төзімділікке ие болуы мүмкін болғандықтан, өрнектен кейін өткізгіш қабаттың енінде ауытқулар болуы мүмкін, бұл сипаттамалық кедергіні дәл бақылауға әсер етеді.
Сипаттамалық кедергідегі сәйкестік:Офтингтік төзімділік сонымен қатар әртүрлі аймақтардағы өткізгіш қабаттың қалыңдығындағы айырмашылықтарға әкелуі мүмкін, бұл сәйкес келмейтін сипаттамалық кедергіге әкеледі. Сипаттамалық кедергінің сәйкессіздігі сигналдың берілу өнімділігіне әсер етуі мүмкін, бұл әсіресе жоғары жылдамдықты байланыста немесе жоғары жиілікті қолданбаларда маңызды.
Кедергілерді басқару Flex Rigid-Flex PCB дизайны мен өндірісінің маңызды аспектісі болып табылады.Дәл және дәйекті кедергі мәндеріне қол жеткізу сенімді сигнал беру және электронды құрылғылардың жалпы өнімділігі үшін өте маңызды.Осылайша, субстрат таңдауына, із геометриясына, бақыланатын диэлектрик қалыңдығына, мыс жалату рұқсаттарына және қиюға төзімділіктерге мұқият назар аудара отырып, ПХД дизайнерлері мен өндірушілері саланың қатаң талаптарына сәйкес келетін берік, жоғары сапалы қатты иілгіш тақталарды сәтті жеткізе алады. 15 жыл салалық тәжірибе алмасу үшін Капел сізге пайдалы көмек көрсете алады деп үміттенемін. Қосымша сұрақтар үшін бізбен тікелей кеңесіңіз, Capel компаниясының кәсіби схемалық тақтаның сарапшылар тобы сізге онлайн режимінде жауап береді.
Жіберу уақыты: 22 тамыз 2023 ж
Артқа
