Tänapäeva konkurentsitihedas elektroonikatööstuses kasvab vajadus uuenduslike ja tõhusate trükkplaatide (PCB) järele. Tööstuse kasvades kasvab ka vajadus PCBde järele, mis taluvad erinevaid keskkonnatingimusi ja vastavad keerukate elektroonikaseadmete nõuetele. Siin tuleb mängu flex rigid-flex PCB kontseptsioon.
Rigid-flex lauad pakuvad ainulaadset kombinatsiooni jäikadest ja painduvatest materjalidest, muutes need ideaalseks rakenduste jaoks, mis nõuavad vastupidavust ja paindlikkust. Neid tahvleid leidub tavaliselt meditsiiniseadmetes, kosmosesüsteemides ja muudes suure töökindlusega rakendustes.
Impedantsi juhtimine on põhiaspekt, mis mõjutab suuresti jäikade painduvate plaatide jõudlust. Takistus on takistus, mille vooluahel pakub vahelduvvoolule (AC). Õige impedantsi juhtimine on kriitiline, kuna see tagab usaldusväärse signaaliedastuse ja minimeerib voolukadu.
Selles ajaveebis uurib Capel viit tegurit, mis võivad märkimisväärselt mõjutada jäikade painduvate plaatide impedantsi juhtimist. Nende tegurite mõistmine on trükkplaatide disainerite ja tootjate jaoks ülioluline, et pakkuda kvaliteetseid tooteid, mis vastavad tänapäeva tehnoloogiapõhise maailma nõudmistele.
1. Erinevad substraadid mõjutavad impedantsi väärtust:
Flex Rigid-Flex PCB puhul mõjutab alusmaterjali erinevus impedantsi väärtust. Jäigade painduvate plaatide puhul on painduval ja jäigal substraadil tavaliselt erinevad dielektrilised konstandid ja juhtivus, mis põhjustab impedantsi mittevastavuse probleeme kahe põhimiku liideses.
Täpsemalt, painduvatel aluspindadel on kõrgem dielektriline konstant ja madalam elektrijuhtivus, samas kui kõvadel alustel on madalam dielektriline konstant ja suurem elektrijuhtivus. Kui signaal levib jäigal painduval trükkplaadil, toimub jäiga-painduva trükkplaadi substraadi liideses peegeldus ja edastamine. Need peegeldumis- ja ülekandenähtused põhjustavad signaali impedantsi muutumise, st impedantsi mittevastavuse.
Paindliku jäiga trükkplaadi impedantsi paremaks juhtimiseks saab kasutada järgmisi meetodeid:
Substraadi valik:valida jäikade paindeahela substraatide kombinatsioon nii, et nende dielektriline konstant ja juhtivus oleksid võimalikult lähedased, et vähendada impedantsi mittevastavuse probleemi;
Liidese töötlemine:PCB jäikade painduvate substraatide liidese eritöötlus, näiteks spetsiaalse liidesekihi või lamineeritud kile kasutamine, et parandada impedantsi sobitamist teatud määral;
Nupu vajutamine:Jäika painduva trükkplaadi tootmisprotsessis kontrollitakse rangelt selliseid parameetreid nagu temperatuur, rõhk ja aeg, et tagada jäikade painduvate trükkplaatide substraatide hea sidumine ja vähendada impedantsi muutusi;
Simulatsioon ja silumine:Jäigas painduvas trükkplaadis signaali levimise simulatsiooni ja analüüsi abil saate teada impedantsi mittevastavuse probleemi ning teha vastavad kohandused ja optimeerimised.
2. Rea laiuse vahe on oluline takistuse juhtimist mõjutav tegur:
Jäiga painduva plaadi puhul on joone laiuse vahe üks olulisi tegureid, mis mõjutab impedantsi juhtimist. Joone laius (st juhtme laius) ja reavahe (st külgnevate juhtmete vaheline kaugus) määravad voolutee geomeetria, mis omakorda mõjutab signaali edastuskarakteristikuid ja impedantsi väärtust.
Järgnev on joone laiuse vahe mõju jäiga painduva plaadi impedantsi juhtimisele:
Põhitakistus:Reavahe on kriitilise tähtsusega põhitakistuse (st mikroribaliinide, koaksiaalkaablite jne iseloomuliku impedantsi) juhtimiseks. Edastusliini teooria kohaselt määravad sellised tegurid nagu liini laius, liinide vahe ja substraadi paksus ühiselt ülekandeliini iseloomuliku impedantsi. Kui rea laiuse vahe muutub, põhjustab see iseloomuliku impedantsi muutumise, mõjutades seeläbi signaali ülekandeefekti.
Impedantsi sobitamine:Takistuse sobitamine on sageli vajalik jäikade painduvate plaatide puhul, et tagada parim signaaliedastus kogu vooluringis. Takistuse sobitamise saavutamiseks tuleb tavaliselt kohandada joone laiuse vahet. Näiteks mikroribaliinis saab ülekandeliini iseloomuliku impedantsi sobitada süsteemi nõutava impedantsiga, reguleerides juhtide laiust ja külgnevate juhtide vahekaugust.
Ristkõne ja kaotus:Reavahel on oluline mõju ka ülekõnede ja kadude juhtimisele. Kui liinilaiuse vahe on väike, suureneb elektrivälja sidestusefekt külgnevate juhtmete vahel, mis võib põhjustada ülekõla suurenemist. Lisaks põhjustavad väiksemad juhtmelaiused ja suuremad juhtmevahed kontsentreeritumat voolujaotust, suurendades juhtme takistust ja kadu.
3. Materjali paksus on samuti oluline tegur, mis mõjutab jäiga painduva plaadi impedantsi juhtimist:
Materjali paksuse kõikumised mõjutavad otseselt ülekandeliini iseloomulikku takistust.
Materjali paksuse mõju jäikade painduvate plaatide impedantsi juhtimisele on järgmine:
Edastusliini iseloomulik impedants:Edastusliini iseloomulik impedants viitab proportsionaalsele suhtele ülekandeliini voolu ja pinge vahel kindlal sagedusel. Jäiga painduva plaadi puhul mõjutab materjali paksus ülekandeliini iseloomuliku impedantsi väärtust. Üldiselt, kui materjali paksus muutub õhemaks, suureneb iseloomulik takistus; ja kui materjali paksus muutub paksemaks, siis iseloomulik takistus väheneb. Seetõttu tuleb jäiga painduva plaadi projekteerimisel valida sobiv materjali paksus, et saavutada vajalik iseloomulik impedants vastavalt süsteeminõuetele ja signaali edastamise omadustele.
Rea ja ruumi suhe:Materjali paksuse erinevused mõjutavad ka ridade ja vahekauguste suhet. Edastusliini teooria kohaselt on iseloomulik impedants võrdeline liini laiuse ja ruumi suhtega. Materjali paksuse muutumisel on iseloomuliku impedantsi stabiilsuse säilitamiseks vaja vastavalt kohandada joone laiuse ja reavahe suhet. Näiteks kui materjali paksust vähendatakse, tuleb iseloomuliku impedantsi konstantsena hoidmiseks joone laiust vastavalt vähendada ja reavahet vastavalt vähendada, et joone laiuse ja ruumi suhe ei muutuks.
4. Galvaniseeritud vase tolerants on samuti tegur, mis mõjutab painduva jäiga plaadi impedantsi juhtimist:
Galvaniseeritud vask on jäikade painduvate plaatide puhul sageli kasutatav juhtiv kiht ning selle paksuse ja tolerantsi muutused mõjutavad otseselt plaadi iseloomulikku impedantsi.
Järgnev on galvaniseerimise vase tolerantsi mõju painduvate jäikade plaatide impedantsi juhtimisele:
Galvaniseeritud vase paksuse tolerants:Galvaniseeritud vase paksus on üks peamisi tegureid, mis mõjutab jäiga painduva plaadi impedantsi. Kui galvaniseeritud vase paksuse tolerants on liiga suur, muutub juhtiva kihi paksus plaadil, mõjutades seeläbi plaadi iseloomulikku impedantsi. Seetõttu on painduvate jäikade plaatide valmistamisel vaja rangelt kontrollida galvaniseeritud vase paksuse tolerantsi, et tagada iseloomuliku impedantsi stabiilsus.
Vase galvaniseerimise ühtlus:Lisaks paksuse tolerantsile mõjutab galvaniseerimise vase ühtlus ka jäikade painduvate plaatide impedantsi juhtimist. Kui galvaniseeritud vasekiht on plaadil jaotunud ebaühtlaselt, mille tulemuseks on galvaniseeritud vase erineva paksusega plaadi erinevatel aladel, muutub ka iseloomulik takistus. Seetõttu on pehmete ja jäikade plaatide valmistamisel vaja tagada galvaniseeritud vase ühtlus, et tagada iseloomuliku impedantsi järjepidevus.
5. Söövitamise tolerants on samuti oluline tegur, mis mõjutab jäikade painduvate plaatide impedantsi juhtimist:
Söövitustolerants viitab plaadi paksuse hälbele, mida saab reguleerida söövitamise ajal painduvate jäikade plaatide valmistamise protsessis.
Järgnevalt on toodud söövitustolerantside mõju jäikade painduvate plaatide impedantsi juhtimisele:
Jäiga painduva plaadi impedantsi sobitamine: jäiga painduva plaadi tootmisprotsessis kasutatakse iseloomuliku impedantsi väärtuse kontrollimiseks tavaliselt söövitamist. Söövitamise abil saab juhtiva kihi laiust reguleerida, et saavutada konstruktsioonis nõutud impedantsi väärtus. Kuid söövitusprotsessi ajal, kuna söövituslahuse söövituskiirus plaadil võib olla teatud tolerantsiga, võib pärast söövitamist esineda juhtiva kihi laiuse hälbeid, mis mõjutavad iseloomuliku impedantsi täpset juhtimist.
Iseloomuliku impedantsi järjepidevus:Söövitamise tolerantsid võivad samuti põhjustada juhtiva kihi paksuse erinevusi erinevates piirkondades, mille tulemuseks on ebaühtlane iseloomulik impedants. Iseloomuliku impedantsi ebaühtlus võib mõjutada signaali edastust, mis on eriti oluline kiire side või kõrgsageduslike rakenduste puhul.
Impedantsi juhtimine on Flex Rigid-Flex PCB projekteerimise ja valmistamise oluline aspekt.Täpsete ja järjepidevate impedantsi väärtuste saavutamine on signaali usaldusväärse edastamise ja elektrooniliste seadmete üldise jõudluse jaoks ülioluline.Seega, pöörates suurt tähelepanu substraadi valikule, jälgede geomeetriale, kontrollitud dielektrilise paksusele, vaskkatte tolerantsidele ja söövitustolerantsidele, saavad trükkplaatide disainerid ja tootjad edukalt tarnida tugevaid, kvaliteetseid jäik-flex-plaate, mis vastavad tööstuse rangetele nõuetele. 15 aastat valdkonna kogemuste jagamisel, loodan, et Capel saab teile kasulikku abi pakkuda. Trükkplaadi kohta lisateabe saamiseks võtke meiega otse ühendust, Capeli professionaalne trükkplaadi ekspertide meeskond vastab teile veebis.
Postitusaeg: 22. august 2023
Tagasi
