Elektron tizimlarning asosiy tashuvchisi sifatida bosilgan elektron platalarning ishlashi butun tizimning barqarorligi va ishonchliligiga bevosita ta'sir qiladi. bosilgan elektron platalar impedans nazorati yuqori{1}}tezlikda va yuqori-elektron zanjir signallarining yaxlitligini ta`minlovchi asosiy texnologiya hisoblanadi.
1, bosilgan elektron platalar impedansi nima
Empedans kontaktlarning zanglashiga olib keladigan joriy blokirovka ta'sirini har tomonlama aks ettiradi. Bosilgan elektron platalar uzatish liniyalarining mikroskopik dunyosida u taqsimlangan rezistorlar, kondansatörler va induktorlardan iborat. Signal uzatish liniyasida tezlikni oshirganda, uzatish liniyasining empedansi signal manbai va yukining empedansiga mos kelmasa, bu yo'lning to'satdan torayishi yoki to'siqlarning paydo bo'lishiga o'xshaydi. Signal aks etadi va dastlabki odatiy signal to'lqin shakli haddan tashqari o'tish, pastga tushish va qo'ng'iroq qilish kabi buzilish hodisalarini ko'rsatadi. Shu bilan birga, uzatish paytida signal kuchi pasayishda davom etadi, bu esa qabul qiluvchining signalni to'g'ri tanib olishini qiyinlashtiradi va natijada butun elektron tizimning normal ishlashiga ta'sir qiladi. Masalan, yuqori tezlikdagi ma'lumotlarni uzatish uchun USB 3.0 interfeys sxemalarida, agar bosilgan elektron platalarning impedans nazorati noto'g'ri bo'lsa, ma'lumotlarni uzatishda xatolar yuzaga kelishi mumkin va hatto ma'lumotlarni normal uzatib bo'lmaydi.
2, bosilgan elektron platalar impedansiga ta'sir qiluvchi asosiy omillarni chuqur tahlil qilish
Elektr uzatish liniyalarining geometrik parametrlarining ta'siri
Elektr uzatish liniyalarining geometrik parametrlari impedansni shakllantiradigan "qoliplar" ga o'xshaydi va ularga bevosita va sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Chiziq kengligi nozik parametrlardan biridir. Umuman olganda, chiziq kengligi qanchalik keng bo'lsa, uzatish liniyasining kesishish maydoni qanchalik katta bo'lsa, qarshilik shunchalik past bo'ladi va liniyalararo sig'im va indüktans shunchalik katta bo'ladi, natijada xarakteristik empedans kamayadi; Aksincha, chiziq kengligi qanchalik tor bo'lsa, xarakterli impedans shunchalik yuqori bo'ladi. Misol sifatida umumiy 50 Ō empedansli uzatish liniyasini oladigan bo'lsak, ma'lum bir qatlamli struktura va materialga ega bo'lgan bosilgan elektron platalarda empedans talablariga javob berish uchun chiziq kengligini 0,15 mm atrofida aniq nazorat qilish kerak bo'lishi mumkin.
Chiziq uzunligidagi o'zgarishlarni e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi. Chiziq uzunligi oshgani sayin, uzatish paytida signal tomonidan boshdan kechiriladigan qarshilik, sig'im va indüktansning kümülatif ta'siri kuchayadi, bu nafaqat signalning zaiflashishiga, balki xarakterli empedansning o'zgarishiga olib keladi. Yuqori-chastotali zanjirlarda haddan tashqari uzun uzatish liniyalari uzun va qoʻpol yoʻllarga oʻxshab, uzatish vaqtida signalning jiddiy yoʻqolishiga olib keladi va signalning yaxlitligi bilan bogʻliq muammolarga olib keladi.
Chiziq oralig'i uzatish liniyalarining geometrik parametrlarining muhim tarkibiy qismi sifatida liniyalar orasidagi sig'im va o'zaro indüktansga ta'sir qiladi. Tegishli chiziq oralig'i chiziqlar orasidagi o'zaro bog'lanishni kamaytirishi, signalning tozaligini ta'minlashi va xarakterli empedansga ta'sir qilishi mumkin. Kattaroq chiziq oralig'i chiziqlar orasidagi sig'im va o'zaro indüktansni kamaytiradi va xarakterli empedansni oshiradi; Kichikroq qator oralig'i xarakterli empedansni kamaytiradi, lekin o'zaro bog'lanish xavfini oshirishi mumkin.
Bosma platalarning material xususiyatlarining hal qiluvchi roli
Bosilgan elektron platalarning moddiy xarakteristikalari impedansning o'ziga xos belgilovchi omillari hisoblanadi. Dielektrik o'tkazuvchanlik impedansga teskari proportsionaldir. Dielektrik o'tkazuvchanligi qanchalik katta bo'lsa, uzatish liniyasining sig'imi shunchalik katta bo'ladi va xarakterli impedans past bo'ladi. Har xil turdagi bosma platalar platalarining dielektrik o'tkazuvchanligi sezilarli darajada farq qiladi. Masalan, oddiy FR{6}}4 platalarning dielektrik o'tkazuvchanligi odatda 4,2-4,6 orasida bo'lib, past chastotali va xarajatga sezgir bo'lgan davrlar uchun mos keladi; Yuqori chastotali politetrafloroetilen (PTFE) pastroq dielektrik o'tkazuvchanlikka ega, odatda 2,2-2,6 orasida va odatda juda yuqori signal uzatish sifatini talab qiladigan yuqori chastotali aloqa kabi sohalarda qo'llaniladi.
Dielektrik yo'qotish burchagi o'zgaruvchan elektr maydoni ta'sirida bosilgan elektron platalarning energiya yo'qotish darajasini aks ettiradi. Yuqori{1}}chastotali zanjirlarda katta dielektrik yo'qotish burchagi "energiya qora tuynugiga" o'xshaydi, bu signal energiyasining katta miqdorini sarflaydi va signalning kuchayishiga olib keladi. Shuning uchun, yuqori-chastotali konstruksiyada dielektrik yo‘qotilishi past bo‘lgan platani tanlash signal sifatini ta’minlashning kalitidir.
3 ta mos yozuvlar tekisligining muhim roli
Yo'naltiruvchi tekislik bosilgan elektron platalarning impedans nazoratida ajralmas rol o'ynaydi. Elektr uzatish liniyasi va mos yozuvlar tekisligi orasidagi masofa impedansga bevosita ta'sir qiladi. Masofa qanchalik yaqin bo'lsa, sig'im qanchalik katta bo'lsa va xarakterli impedans past bo'ladi; Aksincha, xarakterli impedans qanchalik baland bo'lsa. Bosilgan elektron platalar to'plamini loyihalashda maqsadli impedansga erishish uchun uzatish liniyasi va mos yozuvlar tekisligi orasidagi masofani impedans talablariga muvofiq aniq nazorat qilish kerak.
Malumot tekisligining yaxlitligi ham hal qiluvchi ahamiyatga ega. Agar mos yozuvlar tekisligida uzilishlar yoki bo'linishlar mavjud bo'lsa, xuddi buzilgan yo'l kabi, u elektr uzatish liniyasining joriy taqsimotida o'zgarishlarga olib kelishi mumkin va shu bilan empedansni o'zgartirishi mumkin. Masalan, yuqori{2}}tezlikli signal uzatuvchi bosma platalarda, agar tuproq tekisligida bo'shliqlar mavjud bo'lsa, u uzatish liniyasining qaytish yo'liga ta'sir qiladi, bu esa impedansning o'zgarishiga olib keladi va signalning yaxlitligiga jiddiy ta'sir qiladi.
3, har tomonlama bosilgan elektron platalarning impedans nazoratini amalga oshiring
1. Ehtiyotkorlik bilan rejalashtirilgan tartib bosqichi
Dizayn bosqichi bosilgan elektron platalarning impedans nazoratini amalga oshirish uchun boshlang'ich nuqta va loyihani rejalashtirish bosqichidir. Oqilona stacking sxemasi poydevor bo'lib, u signal qatlami, quvvat qatlami va zamin qatlamining tartibini har tomonlama ko'rib chiqishni, shuningdek, har bir qatlam orasidagi dielektrik qalinligi va materiallarni tanlashni talab qiladi. Nosimmetrik stacked struktura odatda signalni uzatish uchun barqaror muhitni ta'minlaydigan signal qatlami va mos yozuvlar tekisligi o'rtasidagi bir xil masofani ta'minlash uchun ishlatiladi. Misol uchun, to'rt qavatli taxtani loyihalashda quvvat qatlami va zamin qatlami o'rta ikki qatlamga joylashtirilishi mumkin va yuqori va pastki qatlamlar signal qatlamlari sifatida ishlatilishi mumkin. Har bir qatlam orasidagi dielektrik qalinligini oqilona o'rnatish orqali dastlabki impedans nazoratiga erishish mumkin.
Chiziq kengligi va oralig'ini aniq hisoblash rejalashtirish bosqichidagi asosiy vazifalardan biridir. PolarSI9000, HyperLynx va boshqalar kabi professional impedansni hisoblash vositalari yordamida uzatish liniyalarining chiziq kengligi va oralig'ini bosilgan elektron platalar materiallari, stacked konstruksiyalari va kutilgan empedans qiymatlari xususiyatlariga qarab aniq hisoblash mumkin. Hisoblash jarayonida, shuningdek, ishlab chiqarish tolerantliklarining ta'sirini to'liq hisobga olish, tegishli chegaralarni zaxiralash va haqiqiy ishlab chiqarilgan bosilgan elektron platalarning empedans talablariga javob berishini ta'minlash kerak.
Yuqori tezlikli zanjirlarda keng qoʻllaniladigan differensial signallar uchun ularning dizayni qattiqroq nazoratni talab qiladi. Differensial juftlarning chiziq kengligi, oralig'i va uzunligi mosligini qat'iy nazorat qilish uchun differentsial empedans odatda 100 Ō bo'lishi uchun mo'ljallangan. Differensial juftlarning uzunligini sozlash uchun serpantin marshrutlash va boshqa usullardan foydalangan holda, ikkita uzatish liniyasining uzunligi imkon qadar tenglashtiriladi, signal uzatish kechikish farqlarini kamaytiradi va differentsial signallarning yaxlitligini ta'minlaydi.
2 .Qat'iy nazorat ostidagi ishlab chiqarish bosqichlari
Ishlab chiqarish bosqichi dizayn chizmalarini haqiqiy mahsulotlarga aylantirishda hal qiluvchi qadam bo'lib, bosilgan elektron platalarning empedansini boshqarishda hal qiluvchi rol o'ynaydi. Materialni tanlash nuqtai nazaridan, impedans nazorati manbadan kafolatlanganligini ta'minlash uchun to'g'ri va barqaror dielektrik o'tkazuvchanligi va past dielektrik yo'qotilishi bo'lgan plitalarni tanlash kerak. Shu bilan birga, material partiyalaridagi farqlardan kelib chiqadigan ishlashning o'zgarishiga yo'l qo'ymaslik uchun taxta sifatini qat'iy nazorat qilish kerak.
Nozik ishlov berish texnologiyasi ishlab chiqarish bosqichining yadrosidir. Aşınma jarayoni to'g'ridan-to'g'ri uzatish liniyasining chiziq kengligining aniqligi va chekka sifatini aniqlaydi, haddan tashqari yoki etarli bo'lmagan qirqish natijasida yuzaga keladigan chiziq kengligi og'ishini oldini olish uchun kesish vaqti, eritma konsentratsiyasi va harorat kabi parametrlarni aniq nazorat qilishni talab qiladi. Laminatsiya jarayoni o'rta qalinligining bir xilligiga ta'sir qiladi. Laminatsiyalash jarayonida pufakchalar va aralashmalarning paydo bo'lishiga yo'l qo'ymaslik uchun bosim, harorat va vaqt kabi parametrlarni qat'iy nazorat qilish va qatlamlarning mahkam yopishtirilganligini va o'rtacha qalinligi izchil bo'lishini ta'minlash kerak. Elektrokaplama jarayoni elektr uzatish liniyalarining o'tkazuvchanligi va korroziyaga chidamliligi bilan bog'liq. Elektrokaplama vaqtini, oqim zichligini va boshqa parametrlarni aniq nazorat qilish qoplamaning bir xil qalinligini ta'minlaydi va elektr uzatish liniyalarining elektr ish faoliyatini yaxshilaydi. Bundan tashqari, ishlab chiqarish jarayonida tolerantliklarning muqarrar mavjudligi, masalan, chiziq kengligi tolerantliklari, dielektrik qalinligi tolerantliklari va boshqalar, dizayn bosqichida ishlab chiqarish tolerantliklarini qoplash kerak. Dizayn parametrlarini mos ravishda sozlash orqali ishlab chiqarish tolerantliklarining empedansga ta'sirini kamaytirish mumkin.
3. qat'iy va sinchkovlik bilan tekshirish va tekshirish bosqichlari
Bosilgan elektron platalarni ishlab chiqarishni tugatgandan so'ng, sinov va tekshirish impedans muvofiqligini ta'minlash uchun oxirgi qadamdir. Vaqt domenining reflektometri (TDR) tez va aniq ishlatiladigan impedansni sinovdan o'tkazish vositasi bo'lib, u uzatish liniyasiga yuqori tezlikdagi impuls signallarini yuborish va aks ettirilgan signallarni o'lchash orqali uzatish liniyasining impedans qiymatini va impedans uzilishlarining joylashishini tez va aniq hisoblay oladi. Tarmoq analizatorlari asosan RF va mikroto'lqinli zanjirlarning S-parametrlarini o'lchash uchun ishlatiladi. S-parametrlarini tahlil qilish va hisoblash orqali turli chastotalardagi uzatish liniyalarining empedans xarakteristikalari olinadi, bu esa yuqori chastotali zanjirlarni impedans sinovi uchun batafsil ma'lumot beradi.
Sinov natijalarini olgandan so'ng, chuqur tahlil-talab qilinadi. Agar sinov natijalari ruxsat etilgan diapazonda dizayn qiymatlaridan chetga chiqsa, bu bosilgan elektron platalarning impedans nazorati talablarga javob berishini ko'rsatadi; Agar og'ish ruxsat etilgan diapazondan oshib ketgan bo'lsa, dizaynni hisoblash xatolari, ishlab chiqarish jarayonidagi og'ishlar, material unumdorligining o'zgarishi va boshqalarni o'z ichiga olishi mumkin bo'lgan sababni diqqat bilan o'rganish kerak. Turli sabablarga ko'ra mos optimallashtirish choralarini ko'ring, masalan, dizayn parametrlarini sozlash, ishlab chiqarish jarayonlarini takomillashtirish yoki materiallarni almashtirish va sinov natijalari dizayn talablariga javob bermaguncha.