Zakaj PCB plošče potrebujejo impedanco

Kaj je impedanca

V tokokrogih z uporom, induktivnostjo in kapacitivnostjo se upor proti izmeničnemu toku imenuje impedanca. Impedanco običajno predstavlja Z, ki je kompleksno število. Realni del se imenuje upor, namišljeni del pa reaktanca. Blokirni učinek kapacitivnosti na izmenični tok v tokokrogu se imenuje kapacitivna reaktanca, blokirni učinek induktivnosti na izmenični tok v tokokrogu pa se imenuje Za induktivno reaktanco se blokirni učinek kapacitivnosti in induktivnosti na izmenični tok v tokokrogu skupaj imenuje reaktanca. Enota impedance je ohm.

Vrsta impedance

(1) Karakteristična impedanca

V elektronskih informacijskih izdelkih, kot so računalniki in brezžične komunikacije, je energija, ki se prenaša v vezju tiskanega vezja, kvadratni signal (imenovan impulz), sestavljen iz napetosti in časa, upor, na katerega naleti, pa se imenuje karakteristična impedanca.

(2) Diferencialna impedanca

Pogonski konec vnaša dve enaki valovni obliki signala z nasprotnimi polaritetami, ki se prenašata po dveh diferencialnih linijah, oba diferencialna signala pa se odštejeta na sprejemnem koncu. Diferencialna impedanca je impedanca Zdiff med obema žicama.

(3) Impedanca neparnega načina

Impedanca Zoo ene linije do tal v dveh linijah je vrednost impedance obeh linij enaka.

(4) Impedanca enakomernega načina

Pogonski konec vnese dve enaki valovni obliki signala z enako polarnostjo in impedanco Zcom, ko sta liniji povezani skupaj.

(5) Impedanca skupnega načina

Impedanca Zoe ene linije do tal v dveh linijah, vrednost impedance obeh linij je enaka, običajno večja od impedance neparnega načina.

Zakaj PCB plošče potrebujejo impedanco?

Impedanca tiskanega vezja se nanaša na parametre upora in reaktanse, ki ovirajo izmenični tok. Pri proizvodnji tiskanih vezij je obdelava impedance bistvena. Razlogi so naslednji:

1. Vezje tiskanega vezja (spodnji del plošče) mora razmisliti o namestitvi elektronskih komponent in upoštevati prevodnost in zmogljivost prenosa signala po priključitvi, zato nižja kot je impedanca, tem bolje.

2. Med proizvodnim procesom mora vezje tiskanega vezja iti skozi proces potapljanja bakra, galvanizacije kositra (ali brezelektrične prevleke ali termično razpršene kositra), spajkanja konektorjev in drugih postopkov, materiali, uporabljeni v teh povezavah, pa morajo zagotoviti, da upornost je nizka, da zagotovi, da je splošna impedanca vezja nizka, da izpolnjuje zahteve glede kakovosti izdelka in lahko deluje normalno.

3. Kositrenje tiskanega vezja je najbolj nagnjeno k težavam pri izdelavi celotnega vezja in je ključna povezava, ki vpliva na impedanco. Največja napaka brezelektričnega pocinkanega sloja je enostavno razbarvanje (lahko se oksidira ali raztopi) in slaba sposobnost spajkanja, zaradi česar bo vezje težko spajkati, impedanca pa bo previsoka, kar bo povzročilo slabo električno prevodnost ali nestabilno delovanje cela tabla.

4. V vodnikih v tiskanem vezju bodo potekali različni prenosi signalov. Za izboljšanje hitrosti prenosa je treba povečati frekvenco. Če je sama linija drugačna zaradi dejavnikov, kot so jedkanje, debelina sklada in širina žice, se bo vrednost impedance spremenila. , tako da je signal popačen in delovanje vezja je poslabšano, zato je treba nadzorovati vrednost impedance v določenem območju.

Pomen impedance za tiskano vezje

Za elektronsko industrijo je glede na industrijske raziskave najbolj usodna slabost brezelektričnega pocinkanja enostavno razbarvanje (oboje lahko oksidira ali razpade), slaba sposobnost spajkanja, ki vodi do težavnega spajkanja, in visoka impedanca, ki vodi do slabe električne prevodnosti oz. nestabilno delovanje celotne plošče. , Kositrne brke je enostavno gojiti, kar povzroči kratek stik v vezju PCB in celo opekline ali požar.

Kasneje, ko se je celotna družbena proizvodna industrija do neke mere razvila, so se številni poznejši udeleženci nagibali k kopiranju drug drugega. Pravzaprav veliko podjetij samih ni imelo sposobnosti za razvoj ali uvedbo inovacij. Zato so nastali številni izdelki in njihovi uporabniški elektronski izdelki (vezja). Glavni razlog za slabo delovanje je težava z impedanco, ker ko se uporablja nekvalificirana tehnologija brezelektričnega pocinkanja, je pocinkan na tiskanem vezju v resnici ni čisti kositer (ali čista kovina), ampak spojina kositra ( to pomeni, da sploh ni kovina, ampak kovinska spojina, oksid ali halid, natančneje nekovinska snov) ali kositer Mešanica spojine in kositrovega kovinskega elementa, ki pa jo je s prostim očesom težko zaznati. ...

Ker je glavno vezje tiskanega vezja tiskanega vezja bakrena folija, je pokositrana plast na spajkalnih spojih bakrene folije, elektronske komponente pa so na pokositreno plast privarjene s spajkalno pasto (ali spajkalno žico). Pravzaprav se spajkalna pasta topi. Spajkanje med elektronskimi komponentami in kositrno prevleko je kovinski kositer (to je kovinski element z dobro električno prevodnostjo), zato lahko na kratko poudarimo, da so elektronske komponente povezane z bakreno folijo na dnu tiskanega vezja. skozi kositrno prevleko, zato je kositrna prevleka Čistost instrumenta in njegova impedanca sta ključna; toda preden so elektronske komponente priključene, ko neposredno uporabimo instrument za zaznavanje impedance, sta oba konca instrumentne sonde (ali preskusnega kabla) v resnici tudi v stiku s površino bakrene folije na dnu tiskanega vezja. Plast kositra je povezana z bakreno folijo na dnu tiskanega vezja za povezavo toka. Zato je pocinkana plast ključ, ključ do vpliva na impedanco in ključ do vpliva na delovanje celotnega tiskanega vezja ter ključ, ki ga je enostavno prezreti.

Kot vsi vemo, razen kovinskega elementa, so njegove spojine slabi prevodniki električne energije ali celo neprevodne (to je tudi ključ do obstoja distribucijske ali prenosne zmogljivosti v vezju), zato obstaja ta vrsta prevodnosti vendar ne prevodnega kositra v sloju kositra. Ko se uporabi spojina ali zmes, sta njena upornost, pripravljena za uporabo, ali upornost in ustrezna impedanca po elektrolitski reakciji zaradi oksidacije in vlage v prihodnosti precej visoki (zadostni, da vpliva na nivo ali prenos signala v digitalnih vezjih,) in njegove značilnosti Impedance so prav tako nedosledne. Tako bo to vplivalo na delovanje vezja in celotnega stroja.

Torej, kar zadeva trenutni pojav družbene proizvodnje, so material in lastnosti prevleke na dnu PCB glavni in najbolj neposredni razlogi, ki vplivajo na značilno impedanco celotne PCB, pa tudi zaradi dejstva, da ima učinek staranja s prevleko in elektrolizo, ko je izpostavljen vlagi. Variacije, zato zaskrbljujoči učinek njegove impedance postane bolj zahrbten in spremenljiv. Glavni razlogi za njegovo prikrivanje so: prvič, ni ga mogoče videti s prostim očesom (vključno z njegovimi spremembami), in drugič, ni ga mogoče nenehno meriti, ker je spremenljiv s časom in spremembami vlažnosti v okolju, zato ga je vedno enostavno ugotoviti. prezrt.