Zašto je PCB pločama potrebna impedancija

Šta je impedansa

U krugovima s otporom, induktivnošću i kapacitivnošću, otpor naizmjenične struje naziva se impedancija. Impedansa se obično predstavlja sa Z, što je kompleksan broj. Realni dio se zove otpor, a imaginarni dio se naziva reaktanca. Efekat blokiranja kapacitivnosti na izmjeničnu struju u kolu naziva se kapacitivna reaktancija, a efekat blokiranja induktivnosti na izmjeničnu struju u kolu naziva se Za induktivnu reaktanciju, efekt blokiranja kapacitivnosti i induktivnosti na izmjeničnu struju u kolu se zajednički naziva reaktansa. Jedinica impedanse je ohm.

Vrsta impedancije

(1) Karakteristična impedansa

U elektronskim informacionim proizvodima kao što su računari i bežične komunikacije, energija koja se prenosi u krugu PCB-a je signal pravougaonog talasa (nazvan puls) sastavljen od napona i vremena, a otpor na koji nailazi naziva se karakteristična impedancija.

(2) Diferencijalna impedansa

Pogonski kraj unosi dva identična talasna oblika signala sa suprotnim polaritetima, koji se, respektivno, prenose pomoću dvije diferencijalne linije, a dva diferencijalna signala se oduzimaju na kraju prijema. Diferencijalna impedansa je impedansa Zdiff između dvije žice.

(3) impedansa neparnog moda

Impedansa Zoo jedne linije prema zemlji u dvije linije, vrijednost impedancije dvije linije je ista.

(4) impedansa ravnomjernog moda

Pogonski kraj unosi dva identična talasna oblika signala sa istim polaritetom i impedancijom Zcom kada su dvije linije povezane zajedno.

(5) impedansa zajedničkog moda

Impedansa Zoe jedne linije prema zemlji u dvije linije, vrijednost impedanse dvije linije je ista, obično veća od impedanse neparnog moda.

Zašto je PCB pločama potrebna impedancija?

Impedansa štampane ploče odnosi se na parametre otpora i reaktancije koji ometaju naizmjeničnu struju. U proizvodnji štampanih ploča, obrada impedancije je neophodna. Razlozi su sljedeći:

1. PCB kolo (donji dio ploče) treba uzeti u obzir instalaciju elektronskih komponenti i uzeti u obzir provodljivost i performanse prijenosa signala nakon priključivanja, tako da što je impedansa niža, to bolje.

2. Tokom proizvodnog procesa, PCB ploča mora proći proces potapanja bakra, galvanizacije kalaja (ili elektrolize, ili termalnog spreja), lemljenja konektora i drugih procesa, a materijali koji se koriste u ovim vezama moraju osigurati da otpornost je niska kako bi se osiguralo da je ukupna impedansa ploče niska kako bi se ispunili zahtjevi za kvalitetom proizvoda i da može normalno raditi.

3. Poluđivanje štampane ploče je najsklonije problemima u proizvodnji cijele ploče i to je ključna karika koja utiče na impedanciju. Najveći nedostatak elektrolitarskog sloja je laka promjena boje (laka za oksidaciju ili razgradnju) i loša lemljivost, što će otežati lemljenje ploče, a impedancija će biti previsoka, što će rezultirati slabom električnom provodljivošću ili nestabilnim performansama cela tabla.

4. Postojat će različiti prijenosi signala u provodnicima na PCB ploči. Da bi se poboljšala brzina prijenosa, frekvencija se mora povećati. Ako je sama linija drugačija zbog faktora kao što su graviranje, debljina snopa i širina žice, vrijednost impedance će se promijeniti. , tako da je signal izobličen i performanse ploče degradirane, pa je potrebno kontrolisati vrijednost impedanse unutar određenog raspona.

Značenje impedanse za štampanu ploču

Za elektronsku industriju, prema industrijskim istraživanjima, najfatalnija slabost elektrobez kalaja je laka promjena boje (i laka za oksidaciju ili razgradnju), loša lemljivost, što dovodi do teškog lemljenja, i visoka impedansa, što dovodi do slabe električne provodljivosti ili nestabilne performanse cijele ploče. , Limene brkove koji se lako uzgajaju, što rezultira kratkim spojem u krugu PCB-a, pa čak i spaljivanjem ili požarom.

Kasnije, kada se čitava industrija društvene proizvodnje u određenoj mjeri razvila, mnogi kasniji učesnici su bili skloni kopiranju jedni drugih. U stvari, značajan broj samih preduzeća nije imao sposobnost da razvija ili pokrene inovacije. Stoga su nastali mnogi proizvodi i elektronički proizvodi njihovih korisnika (ploče). Glavni razlog za loše performanse je problem impedancije, jer kada se koristi nekvalifikovana tehnologija bezelektronskog kalajiranja, kalaj prevučen na PCB zapravo nije čisti kalaj (ili čisti metal), već spoj kalaja ( odnosno, to uopće nije metal, već spoj metala, oksid ili halid, direktnije nemetalna supstanca) ili kalaj Smjesa spoja i metalnog elementa kalaja, ali ga je teško otkriti golim okom. ...

Budući da je glavno kolo štampane ploče bakrena folija, kalajisani sloj je na lemnim spojevima bakarne folije, a elektronske komponente su zavarene na kalajisanom sloju pastom za lemljenje (ili žicom za lemljenje). U stvari, pasta za lemljenje se topi. Stanje zalemljeno između elektronskih komponenti i limenog premaza je metalni kalaj (odnosno metalni element dobre električne provodljivosti), pa se može ukratko istaći da su elektronske komponente povezane sa bakarnom folijom na dnu PCB-a. kroz prevlaku od kalaja, pa premaz kalaja Čistoća instrumenta i njegova impedansa su ključ; ali prije spajanja elektronskih komponenti, kada direktno koristimo instrument za detekciju impedanse, u stvari, dva kraja instrumentalne sonde (ili ispitne žice) su također u kontaktu sa površinom bakarne folije na dnu PCB-a. Sloj kalaja je povezan sa bakrenom folijom na dnu PCB-a za povezivanje struje. Prema tome, kalajisani sloj je ključ, ključ za uticaj na impedanciju i ključ za uticaj na performanse cele PCB-a, i ključ koji je lako zanemariti.

Kao što svi znamo, osim metalnog elementa, njegovi spojevi su loši provodnici električne energije ili čak neprovodni (ovo je također ključ postojanja distributivnog ili prijenosnog kapaciteta u kolu), pa postoji i ova vrsta provodljivosti ali ne i provodni kalaj u sloju kalaja. Kada se koristi spoj ili mješavina, njegova otpornost spremna za upotrebu ili otpornost i odgovarajuća impedancija nakon elektrolitičke reakcije zbog oksidacije i vlage u budućnosti su prilično visoki (dovoljni da utiču na nivo ili prijenos signala u digitalnim kolima,) i njegove karakteristike Impedanse su također nedosljedne. Dakle, to će utjecati na performanse ploče i cijele mašine.

Dakle, što se tiče postojećeg fenomena društvene proizvodnje, materijal i svojstva premaza na dnu PCB-a su glavni i najdirektniji razlozi koji utiču na karakterističnu impedanciju cijele PCB-a, ali i zbog činjenice da ima efekat starenja sa premazom i elektrolize kada je izložen vlazi. Varijacija, tako da uznemirujući efekat njegove impedanse postaje podmukliji i varijabilniji. Glavni razlozi za njegovo prikrivanje su: prvo, ne može se vidjeti golim okom (uključujući njegove promjene), i drugo, ne može se mjeriti stalno jer ima promjenjivost s vremenom i promjenama vlažnosti okoline, tako da je uvijek lako biti ignorisano.