マイクロ波技術 - なぜPCBボードはインピーダンスを必要とするのか？

インピーダンスとは

抵抗、インダクタンスおよびキャパシタンスを有する回路において、交流に対する抵抗はインピーダンスと呼ばれる。インピーダンスはZとして一般的に表され、複素数であり、実数部は抵抗と呼ばれ、仮想部分はリアクタンスと呼ばれ、遮断効果の交流回路の容量はキャパシタンスと呼ばれ、遮断効果の交流回路のインダクタンスは誘導リアクタンスと呼ばれる。遮断効果による交流回路の容量とインダクタンスをリアクタンスと呼ぶ。インピーダンスはオームで測定した。

インピーダンス型

特性インピーダンス

コンピュータ、無線通信、および他の電子情報製品では、PCBの回路で伝送されるエネルギーは、電圧と時間で構成される方形波信号（パルスと呼ばれる）であり、それが遭遇する抵抗は、特性インピーダンスと呼ばれる。

差動インピーダンス

つの差動信号減算の受信端で、2つの差動線によって、各々伝送される2つの同じ信号波形の駆動端入力極性。差動インピーダンスは、2つのワイヤ間のインピーダンスZdiffである。

奇数モードインピーダンス

つの線の地面に1行のインピーダンス動物園は一貫しています。

偶数モードインピーダンス

ドライバは、2つの線が一緒に接続されているとき、同じ極性、インピーダンスZCOMで2つの同じ信号波形を入力しました。

コモンモードインピーダンス

グランドに対する2つのワイヤのうちの1つのインピーダンスZoエは、2つのワイヤのインピーダンス値は同じである。そして、通常、奇数モードインピーダンスより大きい。

PCB基板インピーダンスの理由

PCB回路基板 インピーダンスは抵抗とリアクタンスパラメータを意味する, 交流の障害として働く. インピーダンス処理は PCB生産. 理由は以下の通りです。

図2は、銅の沈殿、錫めっき（または化学的メッキ、またはホットスプレースズ）、プラグはんだプロセスの製造リンクを経験する生産プロセスのPCB回路基板、およびこれらのリンクで使用される材料は、回路の基板の全体的なインピーダンスを確実にするために、底部の抵抗率を確実にする必要があります。

3、PCBの錫めっきは、回路基板全体の製造において最も問題となるものであり、インピーダンスに影響を与えるキーリンクである。無電解錫めっき層の最大の欠陥は、色を変えることが容易であり、容易にろう付けすることが困難な溶接回路基板につながるので、インピーダンスが高すぎて、基板全体の導電性が低下したり、動作が不安定になる。

4,PCB回路基板 コンダクターには、あらゆる種類の信号があります, 伝送レートが上昇し、その周波数を上げる必要がある場合, エッチングのような要因による線そのものなら, 積層厚, 線幅が異なる, 抵抗を変化させる, 信号歪みを作る, の減少につながった 回路基板 パフォーマンスの使用, 従って、ある範囲内でインピーダンス値を制御する必要がある.

PCB基板用インピーダンス

電子産業のために、調査によると、化学的な錫メッキ層の最も致命的な弱点は、（簡単な酸化または解脱）、色を変えるのが簡単です、難しい溶接への劣ったろう付けリード、低い伝導率への高いインピーダンスリードまたは全部の板性能の不安定さ、長いtinに簡単にPCB回路短絡と火傷または火事イベントに至らなければなりません。

中国での無電解スズめっきに関する最初の研究は1990年代初期にクンミン科学技術大学であり，その後1990年代後半に広州東方化学工業（企業）が10年間工業界で認められ，2つの機関が最善を尽くしていることが報告されている。その中で、多くの企業調査、実験観察、長期耐久性試験のためのコンタクトスクリーニングによると、適度な化学すずめっき層との確認は低抵抗層の純粋なスズであり、導電性とろう付け品質は高いレベルを確保することができます。1年の間、色を変えないでください、ブリスターでない、desquamateしないで、永久にブリキのひげを育てません。

後, 社会全体の産業発展がある程度, 多くの後の参加者はしばしば互いにコピーされる, 事実上, 企業自体のかなりの部分は、研究して、開発するか、始める能力がありません, so, resulting in a lot of products and users of electronic products (回路基板 bottom or electronic products as a whole) performance is not good, 主な理由の悪いパフォーマンスに起因するインピーダンスの問題です, 使用中の無条件の化学すずめっき技術, 用です PCB回路基板 plating on the pure tin is not really true (or pure metal elemental), but the tin compounds (i.e. 金属単純物質, 金属化合物, 酸化物またはハロゲン化物, More directly nonmetallic) or a mixture of tin compounds and tin metals, しかし、それは裸の目でスポットするのは難しい...

PCB回路基板ラインの本体は銅箔であり、銅箔上のはんだ接合は錫めっき層であり、電子部品は錫コーティング上のはんだペースト（またははんだ線）溶接により、電子部品と金属錫（元素）の良好な導電性金属との間の溶融状態で半田ペーストで溶接されるので、簡単に指摘することができる。電子部品は、錫コーティングを介してPCBボードの底部に銅箔と接続されているので、TiNコーティングの純度とそのインピーダンスはキーであるそして、電子部品の挿入の前に、直接インピーダンスをテストするために機器を使用する場合、実際には、基板プローブの底部の銅箔表面に錫コーティングを接触させることによって、機器プローブ（又はペンとも呼ばれる）も電流と接続される。それで、TiNコーティングはキーです、インピーダンスに影響を及ぼすキーです、そして、PCBボード全体のパフォーマンスに影響を及ぼすキーは無視されるのも簡単です。

我々が知っているように、金属元素に加えて、その化合物は電気の貧しい導体または非伝導性である（そして、これは配電線容量または送電容量の存在の鍵である）ので、導電性でなく導電性のように見える錫コーティングの化合物または混合物が存在する。その既製の抵抗率、または、将来の酸化および水分誘起の電解反応の抵抗率および対応するインピーダンスは、非常に高く（デジタル回路におけるレベルまたは信号伝達に影響を与えるのに十分である）、そして、その特性インピーダンスは一致しない。このため，回路基板と機械全体の性能に影響を及ぼす。

So, 現在の社会生産のために, coating material on the bottom of the PCB and performance is the ma事実上or affecting the characteristic impedance PCBボード 全体の板と最も直接的な理由, しかし、それは電解コーティング熟成の変動性を持ち、湿気に影響される, したがって、苦しみの影響のインピーダンスは、隠されて変わりやすくなる, the main causes of the hidden: The ファースト can not be seen by the naked eye (including its change), つ目は一定の測定ではない, 時間と環境湿度が変化しているので, だから無視することは常に簡単です.