PCB Teknik - PCB'deki deri derinliği ve son yüzey tedavisi ile etkileşimi

PCB'deki deri derinliği ve son yüzey tedavisi ile etkileşimi

Derin derinliği genelde, ağırlığın bulunduğu radyo frekansiyeti RF devre tahtasında yöneticinin derinliğine benziyor. Bir devre kablosunun karşısını izleyerek karşılık bölümünün nerede akıştığını görebilirsiniz. Eğer akışın doğru akışın (DC) batterisi tarafından sunulursa, şu anki yoğunluğu kablo kısmının karşısındaki bölümünde eşit olarak dağılır ve şu anki yoğunluğu kablo alanında her yerde aynı.

Eğer mevcut kaynağı sinusoidal değiştirme akışına değiştirseniz, kabinin dışındaki çizginin ağımdaki yoğunluğu kabinin ortasındaki ağımdaki yoğunluğundan daha büyük olduğunu göreceksiniz. Frekans artmaya devam ederken, kablonun karışık bölgesinin ortasındaki bazı noktalarda, akışlar yok ve akışların çoğu yöneticinin dış kenarına (yöneticinin dış yüzeyine) konsantre edileceğini fark edeceksiniz. Bu deri derinliğinin temel bir konsepti.

Aşağıdaki formül, deri derinliği ile hangi faktörler bağlı olduğunu anlamamıza yardım edecek. Derin derinliğinin basit tanımlaması:

ð = (1/(π*f*µ*Ï‚))0.5 (Formula 1)

Aralarında: Çevresim oranı, sabit bir sabit, f frekans, J magnetik permeabilitçedir ve Ï elektrik sürecidir.

Bu formülü ilk defa gördüklerinde insanların çoğu biraz karışık olacağını tahmin ediliyor. Ama aslında bu formül anlamak kolay. Formüldeki "μ" sembolünün değeri metal in manyetik özellikleriyle bağlantılı ve bakının relativ değeri yaklaşık 1'dir. Bu yüzden bakının manyetik olabileceği denkleme etkisi yok. Formüldeki "Ï" sembolünün değeri metal in davranışlığıyla bağlı. Bakar en iyi hareketli metallerden biridir.

Formül 1'den, deri derinlikleri ve çeşitli değişkenler arasındaki ilişkileri kolayca görebilirsiniz. Örneğin: frekans "f" arttığında (daha yüksek frekans) deri derinliği "ð" daha küçük olacak. Aynı doğru: Eğer düşük hareketli bir metal kullanırsanız, derin derinliği daha büyük olacak, bu da PCB yöneticisine son tür yüzeysel tedaviler uyguladığında oluyor.

Derin derinliği ve son yüzey tedavisi ile etkileşimi

Sanayide genelde kullanılan özel yüzeysel tedavi metodu kimyasal nikel altındır (ENIG). ENIG'nin etkisi yöneticinin sınır etkisiyle bağlı. Yöneticinin altyapıyla bağlantısı olduğu yöneticinin kenarında doğal olarak yüksek bir şiddetlik olacak ve kenar metal in in davranışlığının farklılığı radyo frekansı performansının farklılığına sebep olacak. ENIG'nin işleme teknolojisi altında, derin derinliğinin çok kalın olduğu çok düşük frekanslarda, yöneticinin kenarındaki davranışlığı baker-nikel-altından oluşan kompozit bir s ürecidir. Frekans arttığında, kompozit davranışı nickel altından belirlenecek. Çok yüksek frekanslarda, hareket sadece altın tabakası katıyla bağlı olacak.

Farklı metallerin davranışlarını bildirmek için birkaç ortak metalin değerini veririz (birim 107S/m), bakır 5.8, nikel 1.5 ve altın 4.5. Aslında bu değerler sadece temiz metallere uygulanıyor. Aslında, PCB işleme için kullanılan bu metaller genelde bağlantılardır ve davranışları biraz farklı olacak, ama bunlar iyi referens değerleridir. Nicel'in davranışlığı bakıcının yaklaşık 1/4 olduğunu görülebilir, bu da radyo frekansı sorunları için iki kenarlı kılıç. Aşağıdaki davranışlık daha büyük giriş kaybına sebep olacak ve deri derinliğini de arttıracak. Bu da, RF akışı daha kaybeden metal üzerinden akışıyor.

ENIG'nin "magnetizm" ile ilgili potansiyel sorunun başka bir problemi var. Temiz nickel'in yaklaşık 500 sayısı yüksektir. Ancak ENIG'de kullanılan nickel temiz nickel'den daha düşük bir μ değeri olan süslendir. Ama değeri hâlâ çok büyükdür. Y¼ arttığı zaman derin derinliklerinden derin derinliklerinin azalmasını görebiliyor. Bu, nickel'in düşük hareketi için karşılaştırma faktörü. Ayrıca metalle bağlı manyetik kaybı da var. Nickel bakıdan daha yüksek manyetik kaybı var. Diyelektrikle ilgili kayıplara benziyor. Diyelektrik kaybı kaybetme faktörü (Df) ile bağlantılı ve manyetik kaybı metalin manyetik özellikleriyle bağlantılı.

Sonraki, ENIG ve deri derinliği ile ilgili gerçek mühendislik davası. Bir müşteri bize, aynı dizaynın çoklu devre tahtalarının performansını denediklerinde, bu devrelerin RF kaybılarının önemli farklı olduğunu öğrendiler. Bu basitçe farklı devreler arasındaki değişiklik. Sonuçlar, bu devrelerin operasyon frekansiyası 800MHz (0.8 GHz) olduğunu buldu. Bu da ilginç bir frekans çünkü ENIG ile bağlı deri derinliğini içeriyor.

Bu frekanslarda, bakın derinliği yaklaşık 2,3 mikrondur (yaklaşık 92 mikroinç), ENIG için biraz daha kalın. Çok faktörler tarafından etkilenmiş, ENIG'nin nickel katı 50-250 mikro santimlerden uzaklaştırılabilir. Normal koşullarda, ENIG'nin devre-devre değişiklikleri bu kadar ekstrem değil, ama ENIG'nin normal nickel kalıntıs ı değişiklikleri farklı nedenlerden dolayı değişecektir.

Sonuçlar, nickel'in kalınlık değişiminin uygun kalınlık menzilindeki derin derinliklerinin değişikliği üzerinde belirli etkisi olduğunu gösteriyor. Bu da bakar, nickel ve altın sürecinin oluşturduğu neden nikel kalınlığıyla değişiyor. 800MHz'in bu frekansında, nickel kalınlığındaki değişiklikler deri derinliğine ve bağlı giriş kaybına önemli etkisi var. Ancak, eğer 24 GHz frekansiyasında uygulama, deri derinliği yaklaşık 17 mikro santim, kompozit metal yöneticisi devre performansını etkilemeyecek, çünkü ENIG'nin kompozit metali sadece 8 mikro santim altından oluşturulmuş ve diğer hepsi nikel. Sonunda, tabii ki, bu sadece bir sürücü kaybını etkileyen ENIG'nin sınırında bir örnek.