Varför behöver PCB-kort impedans

Vad är impedans

I kretsar med resistans, induktans och kapacitans kallas resistansen mot växelström impedans. Impedans representeras vanligtvis av Z, som är ett komplext tal. Den verkliga delen kallas motstånd, och den imaginära delen kallas reaktans. Kapacitansens blockerande effekt på växelström i kretsen kallas kapacitiv reaktans, och blockeringseffekten av induktans på växelström i kretsen kallas För induktiv reaktans kallas den blockerande effekten av kapacitans och induktans på växelström i kretsen kollektivt reaktans. Enheten för impedans är ohm.

Impedanstyp

(1) Karakteristisk impedans

I elektroniska informationsprodukter som datorer och trådlös kommunikation är energin som sänds i kretsen av PCB en fyrkantsvågssignal (kallad puls) som består av spänning och tid, och resistansen den möter kallas den karakteristiska impedansen.

(2) Differentialimpedans

Den drivande änden matar in två identiska signalvågformer med motsatta polariteter, vilka sänds varsin av två differentialledningar, och de två differentialsignalerna subtraheras vid den mottagande änden. Differentialimpedansen är impedansen Zdiff mellan de två ledningarna.

(3) Impedans i udda läge

Impedansen Zoo av en linje till marken i de två linjerna, är impedansvärdet för de två linjerna detsamma.

(4) Jämnt lägesimpedans

Den drivande änden matar in två identiska signalvågformer med samma polaritet och impedansen Zcom när de två ledningarna är sammankopplade.

(5) Common mode impedans

Impedansen Zoe av en linje till marken i de två linjerna, impedansvärdet för de två linjerna är detsamma, vanligtvis större än impedansen i udda läge.

Varför behöver PCB-kort impedans?

PCB-kretskortets impedans hänvisar till parametrarna för motstånd och reaktans, som hindrar växelströmmen. Vid tillverkning av PCB-kretskort är impedansbearbetning väsentlig. Skälen är följande:

1. PCB-kretsen (botten av kortet) bör överväga installationen av elektroniska komponenter och överväga konduktiviteten och signalöverföringsprestanda efter pluggning, så ju lägre impedans desto bättre.

2. Under produktionsprocessen måste PCB-kretskortet gå igenom processen med kopparsänkning, galvanisering av tenn (eller strömlös plätering, eller termisk spraytenn), lödning av anslutningar och andra processer, och materialen som används i dessa länkar måste säkerställa att resistiviteten är låg för att säkerställa att kretskortets totala impedans är låg för att uppfylla produktkvalitetskraven och kan fungera normalt.

3. Förtenningen av PCB-kretskortet är den mest utsatta för problem i produktionen av hela kretskortet, och det är nyckellänken som påverkar impedansen. Den största defekten hos det strömlösa tennpläteringsskiktet är lätt missfärgning (lätt att oxidera eller lösgöras) och dålig lödbarhet, vilket gör kretskortet svårt att löda och impedansen blir för hög, vilket resulterar i dålig elektrisk ledningsförmåga eller instabil prestanda hos kretskortet. hela styrelsen.

4. Det kommer att finnas olika signalöverföringar i ledarna i kretskortet. För att förbättra överföringshastigheten måste frekvensen ökas. Om själva linjen är annorlunda på grund av faktorer som etsning, stapeltjocklek och trådbredd kommer impedansvärdet att ändras. , så att signalen förvrängs och kretskortets prestanda försämras, så det är nödvändigt att kontrollera impedansvärdet inom ett visst område.

Betydelsen av impedans för PCB-kretskort

För elektronikindustrin, enligt branschundersökningar, är den mest ödesdigra svagheten med strömlös tennplätering lätt missfärgning (både lätt att oxidera eller delikväxa), dålig lödbarhet, vilket leder till svår lödning, och hög impedans, vilket leder till dålig elektrisk ledningsförmåga eller instabil prestanda för hela styrelsen. , Lättodlade tennmorrhår, vilket resulterar i en kortslutning av PCB-kretsen och till och med brännskador eller brand.

Senare, när hela den sociala produktionsindustrin utvecklades i viss utsträckning, tenderade många senare deltagare att kopiera varandra. Faktum är att ett stort antal företag själva inte hade förmågan att utveckla eller initiera innovation. Därför skapades många produkter och deras användares elektroniska produkter (kretskort). Den främsta orsaken till den dåliga prestandan är impedansproblemet, för när den okvalificerade strömlösa förtenningstekniken används, är det tennpläterade på kretskortet faktiskt. Det är egentligen inte rent tenn (eller ren metall), utan en förening av tenn ( det vill säga det är ingen metall alls, utan en metallförening, oxid eller halogenid, mer direkt ett icke-metalliskt ämne) eller tenn En blandning av förening och tennmetallelement, men det är svårt att upptäcka med blotta ögat. ...

Eftersom huvudkretsen för PCB-kretskortet är kopparfolie, är det förtennade lagret på kopparfoliens lödfogar, och de elektroniska komponenterna svetsas på det förtennade lagret med lödpasta (eller lödtråd). Faktum är att lödpastan smälter. Tillståndet som löds mellan de elektroniska komponenterna och tennbeläggningen är metalltenn (det vill säga ett metallelement med god elektrisk ledningsförmåga), så det kan kort påpekas att de elektroniska komponenterna är anslutna till kopparfolien i botten av PCB:n genom tennbeläggningen, så tennbeläggningen Instrumentets renhet och dess impedans är nyckeln; men innan de elektroniska komponenterna ansluts, när vi direkt använder instrumentet för att detektera impedansen, kommer faktiskt de två ändarna av instrumentsonden (eller testkabeln) också i kontakt med kopparfolieytan på botten av PCB:n. Tennpläteringsskiktet är anslutet till kopparfolien i botten av PCB:n för att ansluta strömmen. Därför är pläteringslagret nyckeln, nyckeln till att påverka impedansen och nyckeln till att påverka prestandan för hela PCB:n, och nyckeln som är lätt att ignorera.

Som vi alla vet, förutom metallelementet, är dess föreningar dåliga ledare av elektricitet eller till och med icke-ledande (detta är också nyckeln till existensen av distributionskapacitet eller överföringskapacitet i kretsen), så det finns den här typen av ledande men inte ledande tenn i plåtbeläggningsskiktet. När en förening eller blandning används är dess färdiga resistivitet eller resistivitet och dess motsvarande impedans efter elektrolytisk reaktion på grund av oxidation och fukt i framtiden ganska hög (tillräcklig för att påverka nivån eller signalöverföringen i digitala kretsar,) och dess egenskaper Impedanser är också inkonsekventa. Så det kommer att påverka prestanda för kretskortet och hela maskinen.

När det gäller det nuvarande sociala produktionsfenomenet är därför materialet och egenskaperna hos beläggningen på botten av PCB:en de främsta och mest direkta orsakerna som påverkar den karakteristiska impedansen för hela PCB:n, men också på grund av det faktum att den har effekten av åldrande med beläggningen och elektrolys när den utsätts för fukt. Variation, så den besvärande effekten av dess impedans blir mer lömsk och varierande. De främsta anledningarna till att det döljs är: för det första kan det inte ses med blotta ögat (inklusive dess förändringar), och för det andra kan det inte mätas konstant eftersom det har Variabilitet med tiden och förändringar i omgivningens luftfuktighet, så det är alltid lätt att vara ignoreras.