Bugünkü rəqabətli elektronika sənayesində innovativ, səmərəli çap dövrə lövhələrinə (PCB) artan ehtiyac var. Sənaye böyüdükcə müxtəlif ekoloji şəraitə tab gətirə bilən və mürəkkəb elektron cihazların tələblərinə cavab verən PCB-lərə ehtiyac da artır. Flex rigid-flex PCB konsepsiyası burada işə düşür.
Rigid-flex lövhələr sərt və çevik materialların unikal birləşməsini təklif edərək, onları davamlılıq və elastiklik tələb edən tətbiqlər üçün ideal edir. Bu lövhələr adətən tibbi avadanlıqlarda, aerokosmik sistemlərdə və digər yüksək etibarlı tətbiqlərdə tapılır.
Empedans nəzarəti sərt çevik lövhələrin işinə böyük təsir göstərən əsas cəhətdir. Empedans, bir dövrənin alternativ cərəyanın (AC) axınına verdiyi müqavimətdir. Müvafiq empedans nəzarəti vacibdir, çünki o, etibarlı siqnal ötürülməsini təmin edir və enerji itkisini minimuma endirir.
Bu bloqda Capel rigid-flex lövhələrin empedans nəzarətinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir edə biləcək beş amili araşdıracaq. Bu amilləri başa düşmək PCB dizaynerləri və istehsalçıları üçün müasir texnologiyaya əsaslanan dünyanın tələblərinə cavab verən yüksək keyfiyyətli məhsullar təqdim etmək üçün çox vacibdir.
1. Müxtəlif substratlar empedans dəyərinə təsir edəcək:
Flex Rigid-Flex PCB üçün əsas materialdakı fərq impedans dəyərinə təsir göstərir. Sərt-flex lövhələrdə, çevik substrat və sərt substrat adətən fərqli dielektrik sabitlərə və keçiriciliyə malikdir, bu da iki substrat arasındakı interfeysdə empedans uyğunsuzluğu problemlərinə səbəb olacaqdır.
Xüsusilə, çevik altlıqlar daha yüksək dielektrik keçiriciliyə və daha aşağı elektrik keçiriciliyinə malikdir, sərt substratlar isə daha aşağı dielektrik keçiriciliyə və daha yüksək elektrik keçiriciliyinə malikdir. Siqnal sərt çevik dövrə lövhəsində yayıldıqda, sərt-çevik pcb substratının interfeysində əks və ötürülmə olacaq. Bu əks etdirmə və ötürmə hadisələri siqnalın empedansının dəyişməsinə, yəni impedans uyğunsuzluğuna səbəb olur.
Çevik sərt pcb-nin empedansına daha yaxşı nəzarət etmək üçün aşağıdakı üsullar qəbul edilə bilər:
Substrat seçimi:empedans uyğunsuzluğu problemini azaltmaq üçün onların dielektrik sabiti və keçiriciliyi mümkün qədər yaxın olması üçün sərt çevik sxem substratlarının birləşməsini seçin;
İnterfeys müalicəsi:empedans uyğunluğunu müəyyən dərəcədə yaxşılaşdırmaq üçün pcb sərt çevik substratlar arasındakı interfeys üçün xüsusi emal, məsələn, xüsusi interfeys təbəqəsi və ya laminatlı filmdən istifadə;
Basma nəzarəti:Sərt çevik PCB-nin istehsal prosesində sərt çevik dövrə lövhəsinin alt təbəqələrinin yaxşı birləşdirilməsini təmin etmək və empedans dəyişikliklərini azaltmaq üçün temperatur, təzyiq və vaxt kimi parametrlərə ciddi şəkildə nəzarət edilir;
Simulyasiya və sazlama:Sərt çevik pcb-də siqnalın yayılmasının simulyasiyası və təhlili vasitəsilə empedans uyğunsuzluğu problemini tapın və müvafiq düzəlişlər və optimallaşdırmalar edin.
2. Xətt eni aralığı impedans nəzarətinə təsir edən mühüm amildir:
Sərt çevik lövhədə xəttin eni aralığı impedans nəzarətinə təsir edən vacib amillərdən biridir. Xəttin eni (yəni telin eni) və xətt məsafəsi (yəni bitişik naqillər arasındakı məsafə) cərəyan yolunun həndəsəsini təyin edir, bu da öz növbəsində siqnalın ötürülmə xüsusiyyətlərinə və empedans dəyərinə təsir göstərir.
Sərt-flex lövhənin empedans nəzarətinə xətt eni aralığının təsiri aşağıdakılardır:
Əsas empedans:Xətt aralığı əsas empedansı (yəni, mikrozolaqlı xətlərin, koaksial kabellərin və s. xarakterik empedansı) idarə etmək üçün vacibdir. Ötürmə xətti nəzəriyyəsinə görə, xəttin eni, xətt aralığı və alt təbəqənin qalınlığı kimi amillər birlikdə ötürücü xəttin xarakterik empedansını təyin edir. Xəttin eni aralığı dəyişdikdə, bu, xarakterik empedansın dəyişməsinə gətirib çıxaracaq və bununla da siqnalın ötürülmə effektinə təsir edəcəkdir.
Empedans uyğunluğu:Dövrə boyunca siqnalların ən yaxşı ötürülməsini təmin etmək üçün sərt çevik lövhələrdə tez-tez empedans uyğunluğu tələb olunur. Empedans uyğunluğu adətən nail olmaq üçün xətt eni aralığını tənzimləməlidir. Məsələn, mikrozolaqlı xəttdə ötürücülərin enini və bitişik keçiricilər arasındakı məsafəni tənzimləməklə ötürücü xəttin xarakterik empedansı sistem tərəfindən tələb olunan empedansa uyğunlaşdırıla bilər.
Qarşıdurma və zərər:Sətir aralığı həm də çarpışma və itkilərin idarə olunmasına mühüm təsir göstərir. Xəttin eni aralığı kiçik olduqda, bitişik naqillər arasında elektrik sahəsinin birləşmə effekti güclənir, bu da çarpazlaşmanın artmasına səbəb ola bilər. Bundan əlavə, daha kiçik naqil genişlikləri və daha böyük tel aralıqları daha çox konsentrasiyalı cərəyan paylanması ilə nəticələnir, naqil müqavimətini və itkisini artırır.
3. Materialın qalınlığı da rigid-flex boardun empedansına nəzarəti təsir edən mühüm amildir:
Materialın qalınlığında dəyişikliklər birbaşa ötürmə xəttinin xarakterik empedansına təsir göstərir.
Sərt-flex lövhələrin empedans nəzarətinə material qalınlığının təsiri aşağıdakılardır:
Ötürmə xəttinin xarakterik empedansı:Ötürmə xəttinin xarakterik empedansı, müəyyən bir tezlikdə ötürücü xəttdəki cərəyan və gərginlik arasındakı mütənasib əlaqəyə aiddir. Sərt-flex lövhəsində materialın qalınlığı ötürmə xəttinin xarakterik empedansının dəyərinə təsir edəcəkdir. Ümumiyyətlə, materialın qalınlığı daha incə olduqda, xarakterik empedans artacaq; və material qalınlığı qalınlaşdıqda, xarakterik empedans azalacaq. Buna görə də, rigid-flex board dizayn edərkən, sistem tələblərinə və siqnal ötürmə xüsusiyyətlərinə uyğun olaraq tələb olunan xarakterik empedansa nail olmaq üçün müvafiq material qalınlığını seçmək lazımdır.
Xətt-Kosmos nisbəti:Materialın qalınlığında dəyişikliklər də xətt-aralıq nisbətinə təsir edəcəkdir. Ötürmə xətti nəzəriyyəsinə görə, xarakterik empedans xəttin eninin boşluğa nisbəti ilə mütənasibdir. Materialın qalınlığı dəyişdikdə, xarakterik empedansın sabitliyini qorumaq üçün xəttin eni və sətir aralığının nisbətini müvafiq olaraq tənzimləmək lazımdır. Məsələn, materialın qalınlığı azaldıqda, xarakterik empedansı sabit saxlamaq üçün xəttin enini müvafiq olaraq azaltmaq lazımdır və xəttin eni ilə boşluq nisbətini dəyişməz saxlamaq üçün sətir aralığını müvafiq olaraq azaltmaq lazımdır.
4. Elektrolizlənmiş misin dözümlülüyü də çevik sərt lövhənin empedans nəzarətinə təsir edən amildir:
Elektrokaplanmış mis, sərt əyilmə lövhələrində çox istifadə edilən keçirici təbəqədir və onun qalınlığında və tolerantlığında dəyişikliklər birbaşa lövhənin xarakterik empedansına təsir edəcəkdir.
Çevik sərt lövhələrin empedans nəzarətinə elektrokaplama mis tolerantlığının təsiri aşağıdakılardır:
Elektrolizlənmiş mis qalınlığına dözümlülük:Elektrolizlənmiş misin qalınlığı sərt-flex lövhənin empedansına təsir edən əsas amillərdən biridir. Elektrolizlənmiş misin qalınlığına dözümlülük çox böyükdürsə, plitə üzərində keçirici təbəqənin qalınlığı dəyişəcək və bununla da plitənin xarakterik empedansına təsir edəcəkdir. Buna görə də, çevik sərt lövhələr istehsal edərkən, xarakterik empedansın sabitliyini təmin etmək üçün elektrolizlənmiş misin qalınlığına dözümlülüyünə ciddi nəzarət etmək lazımdır.
Elektrokaplama misinin vahidliyi:Qalınlığa dözümlülüyünə əlavə olaraq, elektrokaplama misinin vahidliyi də sərt-flex lövhələrin empedans nəzarətinə təsir göstərir. Lövhədə elektrolizlənmiş mis təbəqənin qeyri-bərabər paylanması varsa, nəticədə lövhənin müxtəlif sahələrində elektrolizlənmiş misin müxtəlif qalınlığı yaranırsa, xarakterik empedans da dəyişəcəkdir. Buna görə yumşaq və sərt lövhələr istehsal edərkən xarakterik empedansın ardıcıllığını təmin etmək üçün elektrolizlənmiş misin vahidliyini təmin etmək lazımdır.
5. Aşınma tolerantlığı həm də rigid-flex lövhələrin empedansına nəzarətə təsir edən mühüm amildir:
Aşınma tolerantlığı, çevik sərt lövhələrin istehsalı prosesində aşındırma aparıldıqda idarə oluna bilən plitənin qalınlığının sapmasına aiddir.
Aşınma dözümlülüyünün sərt elastik lövhələrin empedans nəzarətinə təsiri aşağıdakılardır:
Sərt-flex boardun empedans uyğunluğu: Sərt-flex board istehsal prosesində, aşındırma adətən xarakterik empedans dəyərinə nəzarət etmək üçün istifadə olunur. Aşınma vasitəsilə keçirici təbəqənin eni dizayn tərəfindən tələb olunan empedans dəyərinə nail olmaq üçün tənzimlənə bilər. Bununla belə, aşındırma prosesi zamanı lövhədə aşındırma məhlulunun aşındırma sürəti müəyyən dözümlü ola bildiyindən, aşındırmadan sonra keçirici təbəqənin enində kənarlaşmalar ola bilər ki, bu da xarakterik empedansın dəqiq idarə edilməsinə təsir göstərir.
Xarakterik empedansda ardıcıllıq:Aşınma tolerantlıqları həmçinin müxtəlif bölgələrdə keçirici təbəqənin qalınlığında fərqlərə səbəb ola bilər və nəticədə qeyri-sabit xarakterik empedans yaranır. Xarakterik empedansın uyğunsuzluğu siqnalın ötürülmə performansına təsir göstərə bilər ki, bu da yüksək sürətli rabitə və ya yüksək tezlikli tətbiqlərdə xüsusilə vacibdir.
Empedans nəzarəti Flex Rigid-Flex PCB dizaynının və istehsalının vacib aspektidir.Dəqiq və ardıcıl empedans dəyərlərinə nail olmaq etibarlı siqnal ötürülməsi və elektron cihazların ümumi performansı üçün vacibdir.Beləliklə, substratın seçiminə, iz həndəsəsinə, idarə olunan dielektrik qalınlığına, mis örtüklü tolerantlıqlara və aşındırıcı toleranslara ciddi diqqət yetirməklə, PCB dizaynerləri və istehsalçıları sənayenin ciddi tələblərinə cavab verən möhkəm, yüksək keyfiyyətli sərt elastik lövhələri uğurla təqdim edə bilərlər. 15 il sənaye təcrübəsi mübadiləsi üçün ümid edirəm ki, Capel sizə faydalı kömək göstərə bilər. Elektron lövhə ilə bağlı daha çox sual üçün birbaşa bizimlə məsləhətləşin, Capel-in peşəkar dövrə lövhəsi üzrə mütəxəssis komandası sizə onlayn cavab verəcək.
Göndərmə vaxtı: 22 avqust 2023-cü il
Geri
