Mūsdienu konkurētspējīgajā elektronikas nozarē pieaug nepieciešamība pēc novatoriskām, efektīvām iespiedshēmu plates (PCB). Nozarei augot, pieaug arī vajadzība pēc PCB, kas spēj izturēt dažādus vides apstākļus un atbilst sarežģītu elektronisko ierīču prasībām. Šeit tiek izmantots flex rigid-flex PCB jēdziens.
Rigid-flex dēļi piedāvā unikālu stingru un elastīgu materiālu kombināciju, padarot tos ideāli piemērotus lietojumiem, kuriem nepieciešama izturība un elastība. Šīs plāksnes parasti atrodamas medicīnas iekārtās, kosmosa sistēmās un citos augstas uzticamības lietojumos.
Impedances kontrole ir galvenais aspekts, kas lielā mērā ietekmē stingru elastīgu plātņu veiktspēju. Impedance ir pretestība, ko ķēde nodrošina maiņstrāvas (AC) plūsmai. Pareiza pretestības kontrole ir ļoti svarīga, jo tā nodrošina uzticamu signāla pārraidi un samazina jaudas zudumus.
Šajā emuārā Capel izpētīs piecus faktorus, kas var būtiski ietekmēt cieto elastīgo plātņu pretestības kontroli. Šo faktoru izpratne ir ļoti svarīga PCB dizaineriem un ražotājiem, lai nodrošinātu augstas kvalitātes produktus, kas atbilst mūsdienu tehnoloģiju virzītās pasaules prasībām.
1. Dažādi substrāti ietekmēs pretestības vērtību:
Flex Rigid-Flex PCB gadījumā pamatmateriāla atšķirības ietekmē pretestības vērtību. Cietās lokanās plātnēs elastīgajam substrātam un stingrajam substrātam parasti ir atšķirīgas dielektriskās konstantes un vadītspēja, kas radīs pretestības neatbilstības problēmas saskarnē starp diviem substrātiem.
Konkrēti, elastīgiem substrātiem ir augstāka dielektriskā konstante un zemāka elektriskā vadītspēja, savukārt cietajiem substrātiem ir zemāka dielektriskā konstante un augstāka elektrovadītspēja. Kad signāls izplatās cietās-elastīgās shēmas platē, cietās-elastīgās PCB substrāta saskarnē notiks atstarošana un pārraide. Šīs atstarošanas un pārraides parādības izraisa signāla pretestības izmaiņas, tas ir, pretestības neatbilstību.
Lai labāk kontrolētu elastīgās stingrās PCB pretestību, var izmantot šādas metodes:
Substrāta izvēle:izvēlieties stingru elastīgo ķēžu substrātu kombināciju, lai to dielektriskā konstante un vadītspēja būtu pēc iespējas tuvākas, lai samazinātu pretestības neatbilstības problēmu;
Interfeisa apstrāde:īpaša apstrāde saskarnei starp PCB cietajiem elastīgajiem substrātiem, piemēram, izmantojot īpašu saskarnes slāni vai laminētu plēvi, lai zināmā mērā uzlabotu pretestības saskaņošanu;
Nospiešanas vadība:Stingras elastīgās PCB ražošanas procesā tiek stingri kontrolēti tādi parametri kā temperatūra, spiediens un laiks, lai nodrošinātu labu stingru elastīgo shēmu plates pamatņu saķeri un samazinātu pretestības izmaiņas;
Simulācija un atkļūdošana:Simulējot un analizējot signāla izplatīšanos cietajā elastīgajā PCB, noskaidrojiet pretestības neatbilstības problēmu un veiciet atbilstošus pielāgojumus un optimizācijas.
2. Līnijas platuma atstarpe ir svarīgs faktors, kas ietekmē pretestības kontroli:
Cietā elastīgā plātnē līniju platuma atstarpe ir viens no svarīgākajiem faktoriem, kas ietekmē pretestības kontroli. Līnijas platums (ti, stieples platums) un līniju atstatums (ti, attālums starp blakus esošajiem vadiem) nosaka strāvas ceļa ģeometriju, kas savukārt ietekmē signāla pārraides raksturlielumus un pretestības vērtību.
Tālāk ir norādīta līnijas platuma atstatuma ietekme uz stingras lokanās plates pretestības vadību:
Fundamentālā pretestība:Līniju atstatums ir ļoti svarīgs, lai kontrolētu pamata pretestību (ti, mikrosloksnes līniju, koaksiālo kabeļu uc raksturīgo pretestību). Saskaņā ar pārvades līnijas teoriju tādi faktori kā līnijas platums, attālums starp līnijām un substrāta biezums kopīgi nosaka pārvades līnijas raksturīgo pretestību. Mainoties līnijas platuma atstatumam, tas mainīs raksturīgo pretestību, tādējādi ietekmējot signāla pārraides efektu.
Pretestības saskaņošana:Pretestības saskaņošana bieži ir nepieciešama cietās elastīgās plates, lai nodrošinātu vislabāko signālu pārraidi visā ķēdē. Lai panāktu pretestības saskaņošanu, parasti ir jāpielāgo līnijas platuma atstarpe. Piemēram, mikrosloksnes līnijā pārvades līnijas raksturīgo pretestību var saskaņot ar sistēmas nepieciešamo pretestību, regulējot vadītāju platumu un attālumu starp blakus esošajiem vadītājiem.
Šķērsruna un zaudējumi:Līniju atstatumam ir arī liela ietekme uz šķērsrunu un zudumu kontroli. Ja līnijas platuma atstatums ir mazs, tiek pastiprināts elektriskā lauka savienojuma efekts starp blakus esošajiem vadiem, kas var izraisīt šķērsruna palielināšanos. Turklāt mazāks vadu platums un lielāki vadu atstatumi nodrošina koncentrētāku strāvas sadali, palielinot stieples pretestību un zudumus.
3. Materiāla biezums ir arī svarīgs faktors, kas ietekmē stingras lokanās plāksnes pretestības kontroli:
Materiāla biezuma izmaiņas tieši ietekmē pārvades līnijas raksturīgo pretestību.
Tālāk ir norādīta materiāla biezuma ietekme uz stingru loku plātņu pretestības vadību:
Pārvades līnijas raksturīgā pretestība:Pārvades līnijas raksturīgā pretestība attiecas uz proporcionālu attiecību starp strāvu un spriegumu pārvades līnijā noteiktā frekvencē. Stingrā elastīgā plātnē materiāla biezums ietekmēs pārvades līnijas raksturīgās pretestības vērtību. Vispārīgi runājot, kad materiāla biezums kļūst plānāks, raksturīgā pretestība palielināsies; un, kad materiāla biezums kļūst biezāks, raksturīgā pretestība samazināsies. Tāpēc, projektējot cieto lokanu plāksni, ir jāizvēlas atbilstošs materiāla biezums, lai sasniegtu nepieciešamo raksturīgo pretestību atbilstoši sistēmas prasībām un signāla pārraides īpašībām.
Līnijas un telpas attiecība:Materiāla biezuma atšķirības ietekmēs arī līniju un atstarpes attiecību. Saskaņā ar pārvades līnijas teoriju raksturīgā pretestība ir proporcionāla līnijas platuma un telpas attiecībai. Mainoties materiāla biezumam, lai saglabātu raksturīgās pretestības stabilitāti, ir attiecīgi jāpielāgo līnijas platuma un līniju atstatuma attiecība. Piemēram, ja tiek samazināts materiāla biezums, lai saglabātu raksturīgo pretestību nemainīgu, attiecīgi jāsamazina līnijas platums un attiecīgi jāsamazina atstarpes starp rindām, lai līnijas platuma un atstarpes attiecība nemainītos.
4. Galvanizētā vara pielaide ir arī faktors, kas ietekmē elastīgās cietās plāksnes pretestības kontroli:
Galvanizēts varš ir plaši izmantots vadošs slānis cietās elastīgās plātnēs, un tā biezuma un pielaides izmaiņas tieši ietekmēs plātnes raksturīgo pretestību.
Sekojoša ir galvanizācijas vara tolerances ietekme uz elastīgu cieto plātņu pretestības vadību:
Galvanizēta vara biezuma pielaide:Galvanizētā vara biezums ir viens no galvenajiem faktoriem, kas ietekmē stingras lokanās plāksnes pretestību. Ja galvanizētā vara biezuma pielaide ir pārāk liela, mainīsies vadošā slāņa biezums uz plāksnes, tādējādi ietekmējot plāksnes raksturīgo pretestību. Tāpēc, ražojot elastīgas cietās plāksnes, ir stingri jākontrolē galvanizētā vara biezuma pielaide, lai nodrošinātu raksturīgās pretestības stabilitāti.
Vara galvanizācijas viendabīgums:Papildus biezuma pielaidei galvanizācijas vara viendabīgums ietekmē arī stingru loku plātņu pretestības kontroli. Ja galvanizētā vara slānis ir sadalīts nevienmērīgi uz plāksnes, kā rezultātā dažādās plāksnes vietās ir atšķirīgs galvanizētā vara biezums, mainīsies arī raksturīgā pretestība. Tāpēc, ražojot mīkstus un cietus dēļus, ir jānodrošina galvanizētā vara viendabīgums, lai nodrošinātu raksturīgās pretestības konsistenci.
5. Kodināšanas pielaide ir arī svarīgs faktors, kas ietekmē stingru elastīgu plātņu pretestības kontroli:
Kodināšanas pielaide attiecas uz plāksnes biezuma novirzi, ko var kontrolēt, veicot kodināšanu elastīgu stingru dēļu ražošanas procesā.
Tālāk ir norādīta kodināšanas pielaides ietekme uz cieto elastīgo plātņu pretestības kontroli:
Cietās elastīgās plātnes pretestības saskaņošana: stingras elastīgas plāksnes ražošanas procesā parasti izmanto kodināšanu, lai kontrolētu raksturīgās pretestības vērtību. Izmantojot kodināšanu, vadošā slāņa platumu var noregulēt, lai sasniegtu konstrukcijai nepieciešamo pretestības vērtību. Tomēr kodināšanas procesā, tā kā kodināšanas šķīduma kodināšanas ātrumam uz plāksnes var būt noteikta pielaide, pēc kodināšanas var būt novirzes vadošā slāņa platumā, kas ietekmē precīzu raksturīgās pretestības kontroli.
Raksturīgās pretestības konsekvence:Kodināšanas pielaides var izraisīt arī vadošā slāņa biezuma atšķirības dažādos reģionos, kā rezultātā rodas nekonsekventa raksturīgā pretestība. Raksturīgās pretestības nekonsekvence var ietekmēt signāla pārraides veiktspēju, kas ir īpaši svarīgi ātrgaitas sakaros vai augstfrekvences lietojumos.
Impedances kontrole ir svarīgs Flex Rigid-Flex PCB projektēšanas un izgatavošanas aspekts.Precīzu un konsekventu pretestības vērtību sasniegšana ir ļoti svarīga uzticamai signāla pārraidei un elektronisko ierīču vispārējai veiktspējai.Tāpēc, pievēršot īpašu uzmanību substrāta izvēlei, trases ģeometrijai, kontrolētam dielektriskajam biezumam, vara pārklājuma pielaidēm un kodināšanas pielaidēm, PCB dizaineri un ražotāji var veiksmīgi piegādāt izturīgas, augstas kvalitātes cietas un elastīgas plāksnes, kas atbilst nozares stingrajām prasībām. 15 gadi daloties pieredzē, es ceru, ka Capel var sniegt jums noderīgu palīdzību. Lai iegūtu vairāk jautājumu par shēmas plati, lūdzu, sazinieties ar mums tieši, Capel profesionālā shēmas plates ekspertu komanda jums atbildēs tiešsaistē.
Publicēšanas laiks: 22. augusts 2023
Atpakaļ
