Microwave Teknolojisi - Yüksek frekans PCB devre tahtasının imfaz kontrolü ve çözümlerini üzerinde işlemesinin etkisi

Ülkemiz, merkez, reform ve a çılış olarak ekonomik in şaat ile favori bir durumda. Elektronik endüstri'nin yıllık büyüme oranı %20'den fazla olacak. Dünyadaki elektronik endüstrisindeki teknolojik devrim ve endüstriyel yapısal değişimler, basılı devrelerin geliştirmesine yeni fırsatlar ve zorluklar getiriyor. Miniaturizasyon, dijitalizasyon, yüksek frekans ve elektronik ekipmanların çoklu fonksiyonalizasyonu, basılı devreler, elektronik ekipmanların elektrik bağlantılarındaki metal kabloları olarak, şu anki akışlarının veya olmadığını sorgulamaktan başka bir soru değil, aynı zamanda sinyal iletişim çizgileri olarak servis ediyor. etkisi. Bu demek oluyor ki, yüksek frekans sinyalleri ve yüksek hızlı dijital sinyallerin yayılması için kullanılan PCB'nin elektrik testi için devre sürekli ve kısa devre ihtiyaçlarına uygun olup olmadığını ölçülmek gerekir, ayrıca özellikli impedans değeri belirtilen kaliteli menzilin içinde olup olmadığını da ölçülmek gerekir. Sadece iki yöntem kvalifik olursa, devre kurulu gerekçelerine uyuyor.

Yazılı devre kurulu tarafından sunduğu devre performansı sinyal transmisi sırasında refleksiyonları engellemek, sinyali boşaltmak, yayılma kaybını azaltmak ve uyuşturucu impedance rolünü oynamak zorundadır, böylece tam, güvenilir, doğru, araştırma boşaltılması ve ses boşaltılması için bir yayılma sinyali elde edilebilir. Bu makale yüzeysel mikrostrip yapısının çok katı tahtasını genellikle pratik içinde kullanılan özellikle imfaz kontrolünü tartışıyor.

1.Yüzey mikrostrip çizgi ve karakteristik impedansiThe characteristic impedance of the surface microstrip line is relatively high and is widely used in practice. Dışarı katı, impedansı kontrol eden sinyal çizgi yüzeyidir. Yakındaki referans uçağından ayrılır, yansıtıcı bir materyalle. Özellik impedance hesaplaması Formülü:

a. Mikrostrip

Z={87/[sqrt(Er+1.41)]}ln[5.98H/(0.8W+T)] W çizgi genişliği olduğu yerde, T izlerin baker kalıntısı ve H referens uçağın uzağının izleri, Er PCB materyalinin dielektrik konstantüdür. Bu formül 0.1<(W/H)<2.0 ve 1<(Er)<15'de uygulanmalıdır.

b. stripline

Z=[60/sqrt(Er)]ln{4H/[0.67π(0.8W+T)]} H, iki referens uçağının arasındaki mesafe ve izler iki referens uçağının ortasında bulunduğu yerde. W/H<0.35 ve T/H<0.25'de bu formül uygulanmalıdır.

Formülden, özellikleri impedans etkileyen ana faktörler (1) dielektrik constant Er, (2) dielektrik kalınlığı H, (3) kablo genişliği W ve (4) kablo baker kalınlığı T. Bu yüzden, özellikleri impedans ve substrat materyali (baker çarpı tahtası arasındaki ilişki) çok yakındır. Bu yüzden substrat maddelerin seçimi PCB tasarımında çok önemlidir.

2. Materialin ve etkisinin dielektrik konstantı

Materiğin dielektrik konstantünü 1Mhz frekansında materyal üreticisi tarafından belirlenir. Farklı üreticiler tarafından üretilen aynı materyal farklı resin içeriği yüzünden farklıdır. Bu araştırma, dielektrik konstantlerin ve frekans değişimlerinin ilişkisini öğrenmek için epoksi cam elbisesi örnek olarak alır. Diyelektrik sabit frekans artımıyla azalır. Bu yüzden materyalin dielektrik konstantünü pratik uygulamalarda çalışma frekansına göre belirlenmeli. Genelde, ortalama değer talepleri yerine getirmek için kullanılabilir. Diyelektrik materyalindeki sinyal transmisi hızı dielektrik konstantünün arttırılmasıyla azalır. Bu yüzden, yüksek sinyal transmisi hızını almak için materyalin dielektrik konstantünü azaltmalı ve aynı zamanda yüksek bir transmis hızını almak gerekir. Yüksek karakteristik dirençlik değerini kullanın ve yüksek karakteristik dirençlik değeri düşük dielektrik sabit materyali seçmeli.

3. kablo genişliğinin ve kalınlığının etkisi

Tel genişliği, özellikle impedance değişikliğine etkileyen ana parametrelerden biridir. Görüntü yüzeysel mikrostrip çizgisini impedans değeri ve kablo genişliğinin ilişkisini göstermek için örnek olarak kullanır. Bilgisayardan görülebilir ki kablo genişliği 0,025mm ile değiştiğinde, impedans değeri 5-6 ohm ile değişecek. Gerçek üretimde, eğer 18 milyon baker folisinin sinyal çizgi yüzeyinin impedansını kontrol etmek için kullanılırsa, sağlayabilen kablo genişliği değişiklik toleransı ±0,015m m. Eğer kontrol impedans değişikliğinin toleransi 35μm baker folisine benzerse, Mümkün bir kablo genişliği değişiklik toleransı 0,025 mm. Yapımında mümkün bir kablo genişliğin in değişikliği impedans değerinde büyük bir değişiklik yaratacağını görülebilir. Bu genişliği tasarımcı tarafından farklı tasarım gerekçelerine göre belirlenir. Sadece kablo kapasitesi ve sıcaklık yükselmesinin gerekçelerini yerine getirmelidir, ama istediği impedance değerini de elde etmelidir. Bu, üretim sırasında dizayn taleplerinin uyumlu olmasını sağlamak için üretim alanına ihtiyaç duyuyor ve impedans taleplerini yerine getirmek için tolerans menzilinde değiştirmesini sağlamak için. Telefonun kalınlığı, yöneticinin ve mümkün sıcaklığın yükselmesi gereken şu anki taşıma kapasitesine göre de belirlenmiş. Üretimde kullanılma ihtiyaçlarını uygulamak için, plating katının kalıntısı genellikle ortalama 25μm'dir ve kabının kalıntısı bakra yağmurunun kalıntısına eşit olur artı plating katının kalıntısına eşit. Elektroplamadan önce telin yüzeyi temiz olmalı ve geriye kalan ve yağ siyahlarını tamir etmeli olmamalı. Bu, elektroplatlama sırasında bakar parçalanmasına neden olur. Bu, yerel telin kalınlığını değiştirir ve özellikle impedans değerini etkileyecek. Ayrıca, fırçalama sürecinde dikkatli olmalısınız, telin kalıntısını değiştirmeyin ve impedans değerini değiştirmeyin.

4. Orta kalın etkisi H

Formülden görülebilir ki, karakteristik impedance, dielektrik kalınlığının doğal logaritminin proporsyonudur. Bu yüzden, dielektrik kalınlığın daha kalıntısı, impedans değeri daha büyük, bu yüzden dielektrik kalıntısı karakteristik dirençlik değerini etkileyen başka bir ana faktördür. Çünkü üretimden önce tel genişliği ve maddeleğin dielektrik konstantı belirlenmiştir, kablo kalınlık süreci talepleri de sabit değer olarak kullanılabilir, bu yüzden laminat kalınlığı (dielektrik kalınlığı) üretimdeki özellik impedansını kontrol etmek için ana metodu. Görüntüsünden, karakteristik impedance değeri ve dielektrik kalınlığının değişikliği arasındaki ilişkisi çizelebilir. Ortamın kalıntısı 0,025 mm'e kadar değiştiğinde, +5-8 ohm'in impedans değerinde uyumlu bir değişiklik yaratacak şekilde görülebilir. Gerçek üretim sürecinde, her katının kalınlığındaki mümkün değişiklikler impedans değerini çok değiştirmeye neden olur. Büyük değişiklik. Gerçek üretimde farklı tür hazırlıklar izolatıcı ortam olarak seçildir ve izolatıcı ortamın kalınlığı hazırlıkların sayısına göre belirlenir. Yüzey mikrostrip çizgisini örnek olarak alın: üretim sürecinde resmini göster. Doğru çalışma frekansında insulating materyalinin dielektrik konstantünü belirleyin, sonra formülü uygun impedans değerini hesaplamak için kullanın, sonra kullanıcı tarafından önerilen kablo genişliğine ve impedans değerine göre, grafiğin üzerinden uygun dielektrik kalınlığını bulun, Sonra seçildiğine göre Bakar çarpılmış laminatın kalıntısı ve bakar yağmalarının türü ve sayısını belirliyor.

Mikrostrip çizginin yapısının tasarımının aynı dielektrik kalınlığı ve materyal altında strip çizginin tasarımından daha yüksek karakteristik bir impedans değeri olduğunu görülebilir, genellikle 20Ω-40Ω. Bu yüzden, mikrostrip çizgi yapısı tasarımı genellikle yüksek frekans ve yüksek hızlı dijital sinyal transmisi için kullanılır. Aynı zamanda ortamın kalıntısının arttığı gibi özellikler imfaz değeri arttırır. Bu yüzden, yüksek frekans devreleri için kesinlikle kontrol edilen özellikler impedans değerleri için, bakra çarpılmış laminatın dielektrik kalınlığının hatasına yerleştirilmeli. Genelde konuşurken, bakra çarpı laminatının dielektrik kalınlığı %10'den fazla değişmez. Çok katı tahtası için dielektrik kalınlığı hala bir süreç. Faktorlar, özellikle çok katı laminasyon işlemlerine yakın bağlı, ayrıca yakın kontrol edilmeli.

5 Sonuç

Gerçek üretimde, telin genişliğinde ve kalınlığında ufak bir değişiklik, izolatıcı maddelerin dielektrik konstantı ve izolatıcı ortamın kalınlığı karakteristik impedansı değiştirmesine neden olur. Ayrıca özellikle impedans diğer üretim faktörlerine bağlı olacak. Bu yüzden özellikle impedans kontrol üreticilerinin gerçek üretim koşullarını başarmak için özellikle impedans değeri değiştirmesini etkileyen faktörleri anlamak zorundadır. Ve tasarımcının ihtiyaçlarına göre her süreç parametrünü uygulayın, istediği impedans değerini almak için sağlayabilen tolerans menzilindeki değişiklikleri yapmak için.