Gaur egungo elektronika industria lehiakorrean, zirkuitu inprimatutako plaka (PCB) berritzaile eta eraginkorren beharra gero eta handiagoa da. Industria hazten doan heinean, hainbat ingurumen-baldintza jasan ditzaketen eta gailu elektroniko konplexuen eskakizunak bete ditzaketen PCBen beharra ere handitzen da. Hor sartzen da flex rigid-flex PCB kontzeptua.
Rigid-flex-oholek material zurrun eta malguen konbinazio berezia eskaintzen dute, iraunkortasuna eta malgutasuna eskatzen duten aplikazioetarako aproposa da. Plaka hauek ekipo medikoetan, sistema aeroespazialetan eta fidagarritasun handiko beste aplikazio batzuetan aurkitzen dira.
Inpedantzia-kontrola taula zurrunen errendimenduan asko eragiten duen funtsezko alderdia da. Inpedantzia zirkuitu batek korronte alternoaren (AC) fluxuari ematen dion erresistentzia da. Inpedantzia-kontrol egokia funtsezkoa da seinalearen transmisio fidagarria bermatzen baitu eta potentzia-galera minimizatzen baitu.
Blog honetan, Capel-ek taula zurrunen inpedantzia-kontrolean nabarmen eragin dezaketen bost faktore aztertuko ditu. Faktore hauek ulertzea funtsezkoa da PCB diseinatzaile eta fabrikatzaileentzat, gaur egungo teknologiak bultzatutako munduaren eskakizunei erantzuteko kalitate handiko produktuak emateko.
1. Substratu ezberdinek inpedantzia-balioan eragina izango dute:
Flex Rigid-Flex PCBrako, oinarrizko materialaren aldeak eragina du inpedantzia-balioan. Zurrun-flexio-tauletan, substratu malguak eta substratu zurrunak konstante dielektriko eta eroankortasun desberdinak izan ohi dituzte, eta horrek inpedantzia-desegokitze arazoak sortuko ditu bi substratuen arteko interfazean.
Zehazki, substratu malguek konstante dielektriko handiagoa eta eroankortasun elektriko txikiagoa dute, substratu gogorrek, berriz, konstante dielektriko txikiagoa eta eroankortasun elektriko handiagoa. Seinalea zirkuitu zurrun-malguaren plakan hedatzen denean, isla eta transmisioa egongo dira PCB substratu zurrun-malguaren interfazean. Hausnarketa- eta transmisio-fenomeno hauek seinalearen inpedantzia aldatzea eragiten dute, hau da, inpedantzia-desegokia.
PCB malgu-zurrunaren inpedantzia hobeto kontrolatzeko, metodo hauek har daitezke:
Substratuaren hautaketa:aukeratu malgu-zirkuitu zurrunen substratuen konbinazio bat, haien konstante dielektrikoa eta eroankortasuna ahalik eta hurbilen egon daitezen inpedantzia-desegokitzearen arazoa murrizteko;
Interfazearen tratamendua:PCB flex substratu zurrunen arteko interfazearen tratamendu berezia, adibidez, interfaze-geruza berezi bat edo laminatuzko filma erabiliz, inpedantzia bat etortzea neurri batean hobetzeko;
Kontrola sakatzea:PCB malgu zurrunen fabrikazio-prozesuan, tenperatura, presioa eta denbora bezalako parametroak zorrotz kontrolatzen dira zirkuitu zurrun-plaken substratuen lotura ona bermatzeko eta inpedantzia-aldaketak murrizteko;
Simulazioa eta arazketa:PCB malgu zurrunean seinalearen hedapenaren simulazioaren eta analisiaren bidez, inpedantzia desegokitzearen arazoa ezagutu eta dagozkion doikuntzak eta optimizazioak egin.
2. Lerro-zabaleraren tartea inpedantzia kontrola eragiten duen faktore garrantzitsua da:
Flexible-taula zurrunean, lerro-zabaleraren tartea inpedantzia kontrola eragiten duen faktore garrantzitsuetako bat da. Lerro-zabalerak (hau da, kablearen zabalera) eta lerro-tarteak (hau da, ondoko kableen arteko distantzia) uneko bidearen geometria zehazten dute, eta horrek seinalearen transmisio-ezaugarrietan eta inpedantzia-balioan eragiten du.
Honako hau da lerro-zabaleraren tartearen eragina taula zurrun-flexioaren inpedantzia-kontrolean:
Oinarrizko inpedantzia:Lerro-tartea funtsezkoa da oinarrizko inpedantzia kontrolatzeko (hau da, mikrostrip lineen, kable ardazkideen inpedantzia ezaugarria, etab.). Transmisio-lerroen teoriaren arabera, lerroaren zabalera, lerro-tartea eta substratuaren lodiera bezalako faktoreek elkarrekin zehazten dute transmisio-linearen inpedantzia bereizgarria. Lerro-zabaleraren tartea aldatzen denean, inpedantzia ezaugarriaren aldaketa ekarriko du, eta, ondorioz, seinalearen transmisio-efektuari eragingo dio.
Inpedantzia parekatzea:Inpedantzia bat etortzea sarritan behar da plaka zurrunetan zirkuitu osoan seinaleen transmisio onena ziurtatzeko. Inpedantzia parekatzeak normalean lerro-zabaleraren tartea egokitu behar du lortzeko. Esate baterako, mikrobanda-lerro batean, transmisio-linearen inpedantzia ezaugarria sistemak eskatzen duen inpedantziarekin pareka daiteke eroaleen zabalera eta ondoko eroaleen arteko tartea egokituz.
Crosstalk eta galera:Lerro-tarteak ere eragin handia du diafoniaren eta galeraren kontrolean. Lerro-zabaleraren tartea txikia denean, ondoko kableen arteko eremu elektrikoaren akoplamendu-efektua hobetzen da, eta horrek diafonia areagotu dezake. Horrez gain, hari-zabalera txikiagoak eta hari-tarte handiagoak korronte-banaketa kontzentratuagoa eragiten du, hariaren erresistentzia eta galera areagotuz.
3. Materialaren lodiera ere taula zurrunaren inpedantzia-kontrolean eragiten duen faktore garrantzitsua da:
Materialaren lodieraren aldaketek zuzenean eragiten dute transmisio-lerroaren inpedantzia bereizgarrian.
Honako hau da materialaren lodierak taula zurrunen inpedantzia-kontrolean duen eragina:
Transmisio-lerroaren inpedantzia ezaugarria:Transmisio-linearen inpedantzia ezaugarriak maiztasun zehatz batean transmisio-linearen korrontearen eta tentsioaren arteko proportzionaltasunari egiten dio erreferentzia. Taula zurrun-flexian, materialaren lodierak transmisio-lerroaren inpedantzia bereizgarriaren balioari eragingo dio. Oro har, materialaren lodiera mehetzen denean, inpedantzia bereizgarria handitu egingo da; eta materialaren lodiera lodiagoa denean, inpedantzia bereizgarria gutxitu egingo da. Hori dela eta, malgu-taula zurrun bat diseinatzerakoan, beharrezkoa da materialaren lodiera egokia hautatzea sistemaren eskakizunen eta seinalearen transmisioaren ezaugarrien arabera behar den inpedantzia ezaugarria lortzeko.
Lerro-espazio erlazioa:Materialaren lodieraren aldaketek ere eragina izango dute lerro-tarte erlazioan. Transmisio-lerroen teoriaren arabera, inpedantzia ezaugarria lerroaren zabaleraren espazioarekiko proportzionala da. Materialaren lodiera aldatzen denean, inpedantzia ezaugarriaren egonkortasuna mantentzeko, lerro-zabaleraren eta lerro-tarteen arteko erlazioa egokitzea beharrezkoa da. Esate baterako, materialaren lodiera murrizten denean, inpedantzia ezaugarria konstante mantentzeko, lerroaren zabalera horren arabera murriztu behar da, eta lerroen arteko tartea modu egokian murriztu behar da lerroaren zabalera eta espazio erlazioa aldatu gabe mantentzeko.
4. Kobre galvanizatuaren tolerantzia taula zurrun malguaren inpedantzia-kontrolean eragiten duen faktorea ere bada:
Electroplated kobrea flexu zurruneko plaketan gehien erabiltzen den geruza eroalea da, eta bere lodieraren eta tolerantziaren aldaketek zuzenean eragingo dute plakaren inpedantzia bereizgarrian.
Honako hau da kobrearen galvanizazioaren tolerantzia plaka zurrun malguen inpedantzia-kontrolean duen eragina:
Electroplated kobrearen lodieraren tolerantzia:Kobre galvanizatuaren lodiera plaka zurrunaren inpedantzian eragiten duen faktore nagusietako bat da. Electroplated kobrearen lodiera-perdoia handiegia bada, plakaren geruza eroalearen lodiera aldatuko da, eta horrela plakaren inpedantzia bereizgarrian eragingo du. Hori dela eta, plaka zurrunak fabrikatzean, beharrezkoa da kobre electroplatedaren lodiera-perdoia zorrotz kontrolatzea inpedantzia ezaugarriaren egonkortasuna bermatzeko.
Kobre galvanizatuaren homogeneotasuna:Lodiera-tolerantziaz gain, kobre galvanizatuaren uniformetasunak plaka zurrun-flexioen inpedantzia-kontrolean ere eragiten du. Taulan kobre galvanizatutako geruzaren banaketa irregularra badago, plakaren eremu ezberdinetan kobre galvanizatuaren lodiera desberdinak sortzen badira, inpedantzia bereizgarria ere aldatuko da. Hori dela eta, beharrezkoa da kobre electroplatedaren uniformetasuna bermatzea inpedantzia ezaugarriaren koherentzia bermatzeko taula bigun eta zurrunak fabrikatzean.
5. Grabaketa-tolerantzia taula zurrun-flexioen inpedantzia-kontrolean eragiten duen faktore garrantzitsua da:
Aguaforterako tolerantzia plaka zurrun malguak fabrikatzeko prozesuan grabazioa egiten denean kontrolatu daitekeen plakaren lodieraren desbideratzeari dagokio.
Honako hauek dira grabazio-tolerantziak taula zurrun-flexioen inpedantzia-kontrolean dituen ondorioak:
Taula zurrun eta flexuaren inpedantzia bat etortzea: flexu-taula zurrunaren fabrikazio-prozesuan, grabatua erabiltzen da inpedantzia-balioa kontrolatzeko. Aguafortearen bidez, geruza eroalearen zabalera egokitu daiteke diseinuak eskatzen duen inpedantzia-balioa lortzeko. Hala ere, grabaketa prozesuan zehar, plakako grabazio-soluzioaren abiadurak tolerantzia jakin bat izan dezakeenez, geruza eroalearen zabaleran desbideratzeak egon daitezke grabatu ondoren, eta horrek inpedantzia ezaugarriaren kontrol zehatza eragiten du.
Inpedantzia ezaugarriaren koherentzia:Agrabatzeko perdoiek geruza eroalearen lodieran desberdintasunak ere ekar ditzakete eskualde desberdinetan, eta ondorioz, inpedantzia bereizgarria ez da. Inpedantzia ezaugarriaren inkoherentziak seinalearen transmisio-errendimenduan eragina izan dezake, eta hori bereziki garrantzitsua da abiadura handiko komunikazioetan edo maiztasun handiko aplikazioetan.
Inpedantzia kontrola Flex Rigid-Flex PCB diseinuaren eta fabrikazioaren alderdi garrantzitsu bat da.Inpedantzia-balio zehatzak eta koherenteak lortzea ezinbestekoa da seinalearen transmisio fidagarria lortzeko eta gailu elektronikoen errendimendu orokorra lortzeko.Beraz, substratuaren hautapenari, aztarnaren geometriari, lodiera dielektriko kontrolatuari, kobrezko xaflatze-perdoiari eta grabazio-perdoiari arreta handiz jarriz, PCB diseinatzaile eta fabrikatzaileek industriaren eskakizun zorrotzak betetzen dituzten flexio zurrun eta kalitate handiko plaka sendoak eta kalitate handikoak eman ditzakete. 15 urte industriako esperientzia partekatzeari dagokionez, Capelek laguntza erabilgarria ekar diezazula espero dut. Zirkuitu plakako galdera gehiago lortzeko, mesedez kontsulta iezaguzu zuzenean, Capel-en zirkuitu plaka profesionalen talde adituak linean erantzungo dizu.
Argitalpenaren ordua: 2023-abuztuaren 22a
Itzuli
