Mengapa papan PCB memerlukan impedans

Apakah impedans

Dalam litar dengan rintangan, kearuhan, dan kemuatan, rintangan kepada arus ulang alik dipanggil impedans. Impedans biasanya diwakili oleh Z, yang merupakan nombor kompleks. Bahagian sebenar dipanggil rintangan, dan bahagian khayalan dipanggil reaktansi. Kesan penyekatan kemuatan pada arus ulang alik dalam litar dipanggil reaktans kapasitif, dan kesan penyekatan kearuhan pada arus ulang alik dalam litar dipanggil Untuk reaktans induktif, kesan penyekatan kemuatan dan kearuhan pada arus ulang alik dalam litar secara kolektif dipanggil. reaktansi. Unit galangan ialah ohm.

Jenis impedans

(1) Galangan ciri

Dalam produk maklumat elektronik seperti komputer dan komunikasi tanpa wayar, tenaga yang dihantar dalam litar PCB ialah isyarat gelombang persegi (dipanggil nadi) yang terdiri daripada voltan dan masa, dan rintangan yang dihadapinya dipanggil galangan ciri.

(2) Impedans pembezaan

Hujung pemacu memasukkan dua bentuk gelombang isyarat yang sama dengan kekutuban bertentangan, yang masing-masing dihantar oleh dua garis pembezaan, dan dua isyarat pembezaan ditolak pada hujung penerima. Impedans pembezaan ialah impedans Zdiff antara dua wayar.

(3) Galangan mod ganjil

Zoo impedans satu baris ke tanah dalam dua baris, nilai impedans dua baris adalah sama.

(4) Galangan mod genap

Hujung pemacu memasukkan dua bentuk gelombang isyarat yang sama dengan kekutuban yang sama, dan impedans Zcom apabila dua talian disambungkan bersama.

(5) Galangan mod biasa

Impedans Zoe satu baris ke tanah dalam dua baris, nilai impedans dua baris adalah sama, biasanya lebih besar daripada impedans mod ganjil.

Mengapa papan PCB memerlukan impedans?

Impedans papan litar pcb merujuk kepada parameter rintangan dan reaktans, yang menghalang arus ulang alik. Dalam pengeluaran papan litar pcb, pemprosesan impedans adalah penting. Sebab-sebabnya adalah seperti berikut:

1. Litar PCB (bahagian bawah papan) harus mempertimbangkan pemasangan komponen elektronik, dan mempertimbangkan kekonduksian dan prestasi penghantaran isyarat selepas memasangkan, jadi semakin rendah impedans, lebih baik.

2. Semasa proses pengeluaran, papan litar PCB perlu melalui proses penenggelaman tembaga, timah penyaduran elektrik (atau penyaduran tanpa elektro, atau timah semburan haba), pematerian penyambung dan proses lain, dan bahan yang digunakan dalam pautan ini mesti memastikan bahawa kerintangan adalah rendah untuk memastikan bahawa Impedans keseluruhan papan litar adalah rendah untuk memenuhi keperluan kualiti produk dan boleh beroperasi secara normal.

3. Tinning papan litar PCB adalah yang paling terdedah kepada masalah dalam pengeluaran keseluruhan papan litar, dan ia adalah pautan utama yang mempengaruhi impedans. Kecacatan terbesar lapisan penyaduran timah tanpa elektro adalah mudah berubah warna (mudah teroksida atau deliquescence) dan kebolehmaterian yang lemah, yang akan menjadikan papan litar sukar untuk dipateri, dan impedans akan menjadi terlalu tinggi, mengakibatkan kekonduksian elektrik yang lemah atau prestasi yang tidak stabil seluruh papan.

4. Terdapat pelbagai penghantaran isyarat dalam konduktor dalam papan litar PCB. Untuk meningkatkan kadar penghantaran, kekerapan mesti ditingkatkan. Jika garisan itu sendiri berbeza disebabkan oleh faktor seperti etsa, ketebalan tindanan, dan lebar wayar, nilai impedans akan berubah. , supaya isyarat diherotkan dan prestasi papan litar merosot, jadi adalah perlu untuk mengawal nilai impedans dalam julat tertentu.

Maksud impedans untuk papan litar PCB

Bagi industri elektronik, menurut tinjauan industri, kelemahan penyaduran timah tanpa elektro yang paling membawa maut ialah perubahan warna yang mudah (kedua-duanya mudah teroksida atau deliquescence), kebolehmaterian yang lemah, yang membawa kepada pematerian yang sukar, dan impedans yang tinggi, yang membawa kepada kekonduksian elektrik yang lemah atau prestasi keseluruhan lembaga yang tidak stabil. , Misai timah mudah tumbuh, mengakibatkan litar pintas litar PCB malah terbakar atau terbakar.

Kemudian, apabila keseluruhan industri pengeluaran sosial berkembang pada tahap tertentu, ramai peserta kemudiannya cenderung untuk menyalin satu sama lain. Malah, sebilangan besar perusahaan sendiri tidak mempunyai keupayaan untuk membangunkan atau memulakan inovasi. Oleh itu, banyak produk dan produk elektronik penggunanya (papan litar) dicipta. Sebab utama prestasi yang lemah ialah masalah impedans, kerana apabila teknologi penyaduran timah tanpa elektro yang tidak memenuhi syarat sedang digunakan, timah bersalut pada PCB sebenarnya Ia bukan timah tulen (atau logam tulen), tetapi sebatian timah ( iaitu ia bukan logam sama sekali, tetapi sebatian logam, oksida atau halida, lebih langsung bahan bukan logam) atau timah Campuran sebatian dan unsur logam timah, tetapi sukar untuk dikesan dengan mata kasar. ...

Oleh kerana litar utama papan litar PCB adalah kerajang tembaga, lapisan tinned berada pada sambungan pateri kerajang tembaga, dan komponen elektronik dikimpal pada lapisan tin dengan pes pateri (atau wayar pateri). Malah, pes pateri sedang cair. Keadaan yang dipateri di antara komponen elektronik dan salutan timah ialah timah logam (iaitu, unsur logam dengan kekonduksian elektrik yang baik), jadi ia boleh secara ringkas menunjukkan bahawa komponen elektronik disambungkan ke kerajang tembaga di bahagian bawah PCB. melalui salutan timah, jadi salutan timah Ketulenan instrumen dan impedansnya adalah kunci; tetapi sebelum komponen elektronik disambungkan, apabila kita terus menggunakan instrumen untuk mengesan impedans, sebenarnya, kedua-dua hujung probe instrumen (atau plumbum ujian) juga dihubungi oleh permukaan kerajang tembaga di bahagian bawah PCB. Lapisan penyaduran timah disambungkan dengan kerajang kuprum di bahagian bawah PCB untuk menyambungkan arus. Oleh itu, lapisan penyaduran timah adalah kunci, kunci untuk menjejaskan impedans dan kunci untuk menjejaskan prestasi keseluruhan PCB, dan kunci yang mudah diabaikan.

Seperti yang kita semua tahu, kecuali unsur logam, sebatiannya adalah pengalir elektrik yang lemah atau tidak konduktif (ini juga merupakan kunci kepada kewujudan kapasiti pengedaran atau kapasiti penghantaran dalam litar), jadi terdapat konduktif seperti ini. tetapi bukan timah konduktif dalam lapisan penyaduran timah. Apabila sebatian atau campuran digunakan, kerintangan sedia untuk digunakan atau kerintangan dan impedans sepadannya selepas tindak balas elektrolitik akibat pengoksidaan dan kelembapan pada masa hadapan adalah agak tinggi (mencukupi untuk menjejaskan tahap atau penghantaran isyarat dalam litar digital,) dan ciri-cirinya Impedans juga tidak konsisten. Jadi ia akan menjejaskan prestasi papan litar dan keseluruhan mesin.

Oleh itu, setakat fenomena pengeluaran sosial semasa berkenaan, bahan dan sifat salutan di bahagian bawah PCB adalah sebab utama dan paling langsung yang mempengaruhi impedans ciri keseluruhan PCB, tetapi juga kerana fakta bahawa ia mempunyai kesan penuaan dengan salutan dan elektrolisis apabila terdedah kepada kelembapan. Variasi, jadi kesan merisaukan impedansnya menjadi lebih berbahaya dan berubah-ubah. Sebab utama penyembunyian adalah: pertama, ia tidak dapat dilihat dengan mata kasar (termasuk perubahannya), dan kedua, ia tidak boleh diukur secara berterusan kerana ia mempunyai Variability dengan perubahan masa dan kelembapan persekitaran, jadi ia sentiasa mudah untuk menjadi. diabaikan.