Technologie PCB - Pourquoi les cartes devraient - elles être conçues pour être impédantes?

Quelle est la signification de l'impédance pour une carte PCB et pourquoi une carte PCB a - t - elle besoin d'impédance? Cet article commence par une introduction à l'impédance et à ses types, puis explique pourquoi une carte PCB devrait être une impédance et explique enfin ce que l'impédance signifie pour une carte PCB.

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Qu'est - ce que l'impédance

Dans les circuits à résistance, inductance et capacité, les obstacles au courant alternatif sont appelés impédances. L'impédance est généralement représentée par Z, qui est un nombre complexe. La partie réelle est appelée résistance et la partie imaginaire est appelée réactance. L'effet d'obstruction de la capacité sur le courant alternatif dans le circuit est appelé une réactance, et l'effet d'obstruction de l'inductance sur le courant alternatif dans le circuit est également appelé une réactance. Pour une réactance inductive, l'effet d'obstruction de la capacité et de l'inductance sur le courant alternatif dans le circuit est collectivement appelé une réactance. L'unité d'impédance est l'ohm.

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Type d'impédance

(1) impédance caractéristique

Dans les produits d'information électroniques tels que les ordinateurs et les communications sans fil, l'énergie transmise dans un circuit PCB est un signal à ondes carrées (appelé impulsion) composé de tension et de temps. La résistance qu'il rencontre est appelée impédance caractéristique.

(2) impédance différentielle

Deux formes d'onde de signaux identiques de polarités opposées sont entrées à l'extrémité pilote, transmises respectivement par deux lignes différentielles, ces deux signaux différentiels étant soustraits à la réception. L'impédance différentielle est l'impédance zdiff entre deux fils.

(3) impédance de mode impair

Une des deux lignes a la même valeur d'impédance à la masse que les deux lignes.

(4) impédance de mode double

Deux formes d'onde de signal identiques de même polarité sont entrées à la borne de pilotage, ainsi qu'une impédance zcom lorsque les deux fils sont connectés entre eux.

(5) impédance de mode commun

L'impédance Zoe d'une des deux lignes à la masse est de même valeur que l'impédance des deux lignes, typiquement supérieure à l'impédance de mode impair.

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Pourquoi une carte PCB a besoin d'impédance

L'impédance de la carte PCB se réfère aux paramètres de résistance et de réactance qui bloquent le courant alternatif. Dans la production de cartes PCB, le traitement d'impédance est essentiel. Voici pourquoi:

1. L'insertion et l'installation de composants électroniques doivent être envisagées au bas du circuit PCB. Après le blocage, la conductivité et les performances de transmission du signal doivent être prises en compte. Par conséquent, plus l'impédance est faible, mieux c'est, la résistivité doit être inférieure à 1 par centimètre carré - 6 ou moins.

2. Dans le processus de production de PCB, la carte PCB doit passer par des étapes de processus telles que le cuivre coulé, l'étamage (ou l'étamage chimique, ou l'étamage à chaud), le soudage des connecteurs, etc., les matériaux utilisés dans ces liens doivent assurer une faible résistivité, Pour s'assurer que l'impédance globale de la carte est faible, répond aux exigences de qualité du produit et peut fonctionner correctement.

3. L'étamage de la carte de circuit imprimé est le lien le plus sujet aux problèmes dans toute la production de carte de circuit imprimé et est le lien clé qui affecte l'impédance. Les plus grands défauts de l'étamage chimique sont la décoloration facile (facile à oxyder ou à délier) et la mauvaise soudabilité, ce qui entraînera des cartes difficiles à souder, une impédance élevée, une mauvaise conductivité ou des performances de la carte globale instables.

4. Il existe diverses transmissions de signaux dans les conducteurs de la carte PCB. Lorsque la fréquence doit être augmentée pour augmenter sa vitesse de transmission, la valeur de l'impédance va changer si le circuit lui - même est différent en raison de facteurs tels que la gravure, l'épaisseur de l'empilement, la largeur du fil, Le signal est donc déformé, les performances de la carte diminuent et il est donc nécessaire de contrôler la valeur de l'impédance dans une certaine plage.

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Signification de l'impédance pour une carte PCB

Selon l'enquête de l'industrie, la faiblesse la plus mortelle de l'étamage chimique pour l'industrie électronique est qu'il est susceptible de changer de couleur (facilement oxydé ou déliquescent), les mauvaises propriétés de brasage le rendent difficile à souder, tandis que la Haute impédance conduit à une mauvaise conductivité ou à des performances de la plaque globale instables. Il est facile de faire pousser des moustaches d'étain, ce qui provoque un court - circuit du circuit PCB ou même de brûler ou de prendre feu.

Il est rapporté que la première étude de placage d'étain chimique dans le pays a été l'université polytechnique de Kunming au début des années 1990, suivie par Guangzhou tongqian Chemical (entreprise) à la fin des années 1990. Jusqu'à présent, l'industrie a reconnu que ces deux institutions sont les meilleures. Parmi eux, sur la base de notre enquête de dépistage de contact, des observations expérimentales et des tests de durabilité à long terme de plusieurs sociétés, il a été confirmé que le revêtement d'étain de tongqian Chemical est une couche d'étain pur de faible résistivité, la conductivité et la qualité de brasage peuvent être garanties à un niveau élevé. Il n'est pas étonnant qu'ils osent assurer au monde extérieur que le revêtement peut rester coloré pendant un an, qu'il ne moussera pas, qu'il ne s'écaillera pas et qu'il s'agit d'une moustache d'étain permanente, sans scellement ni protection contre la décoloration.

Parce que le circuit principal de la carte PCB est une feuille de cuivre, il y a une couche étamée sur les points de soudure de la Feuille de cuivre, sur laquelle les composants électroniques sont soudés par une pâte à souder (ou un fil de soudure). En fait, la pâte à souder fond. L'état de la soudure entre le composant électronique et la couche étamée est de l'étain métallique (c'est - à - dire un élément métallique de bonne conductivité), de sorte qu'on peut simplement indiquer que le composant électronique est relié à la Feuille de cuivre au fond du PCB par la couche étamée, de sorte que la pureté et l'impédance de l'instrument étamé sont essentielles; Mais avant d'insérer le composant électronique, lorsque nous détectons l'impédance directement à l'aide de l'instrument, en réalité, les deux extrémités de la sonde de l'instrument (ou sonde de test) entrent d'abord en contact avec la Feuille de cuivre au fond de la carte PCB. Le placage d'étain sur la surface est ensuite connecté à la Feuille de cuivre au fond du PCB pour un courant alternatif. Par conséquent, l'étamage est la clé, la clé qui affecte l'impédance, la clé qui affecte les performances globales du PCB, et en même temps la clé qui peut facilement être négligée.

Il est bien connu que ses composés, à l'exception d'une substance aussi simple que le métal, sont moins conducteurs, voire non conducteurs (ce qui, de plus, est également essentiel à la capacité de distribution ou d'expansion dans le circuit), de sorte que cette quasi - conductivité est présente dans l'étamage plutôt que conductrice dans le cas d'un composé ou d'un mélange d'étain, Les résistivités existantes ou après réaction d'électrolyse due à une oxydation ou à un amortissement futur, ainsi que les impédances correspondantes, sont assez élevées (suffisantes pour influencer le niveau ou la transmission du signal dans un circuit numérique) et les impédances caractéristiques ne sont pas non plus cohérentes. Par conséquent, cela affectera les performances de la carte et de la machine entière.

Par conséquent, en ce qui concerne le phénomène de production sociale actuel, le matériau de revêtement et les propriétés du fond de la carte PCB sont les raisons les plus importantes et les plus directes qui affectent l'impédance des caractéristiques de l'ensemble du PCB. La variabilité et donc les effets inquiétants de son impédance deviennent plus invisibles et variables. Les principales raisons de sa dissimulation sont: premièrement, il ne peut pas être vu à l'œil nu (y compris ses variations), et deuxièmement, il ne peut pas être mesuré en permanence en raison de sa dissimulation. La variabilité varie avec le temps et l'humidité ambiante et est donc toujours facile à ignorer.