Навіщо платам PCB потрібен імпеданс

Що таке імпеданс

У колах з опором, індуктивністю та ємністю опір змінному струму називається імпедансом. Імпеданс зазвичай позначають Z, яке є комплексним числом. Справжня частина називається опором, а уявна – реактивним опором. Блокуючий вплив ємності на змінний струм у колі називається ємнісним реактивним опором, а блокуючий ефект індуктивності на змінний струм у колі називається. Для індуктивного реактивного опору блокуючий вплив ємності та індуктивності на змінний струм у колі разом називають реактивний опір. Одиницею опору є ом.

Тип імпедансу

(1) Характеристичний імпеданс

В електронних інформаційних продуктах, таких як комп’ютери та засоби бездротового зв’язку, енергія, що передається в ланцюзі друкованої плати, є прямокутним сигналом (званим імпульсом), що складається з напруги та часу, а опір, з яким він стикається, називається характеристичним опором.

(2) Диференціальний імпеданс

Привідний кінець вводить дві ідентичні форми сигналу з протилежною полярністю, які відповідно передаються двома диференціальними лініями, і два диференціальних сигнали віднімаються на приймальному кінці. Диференціальний опір - це опір Zdiff між двома проводами.

(3) Імпеданс непарної форми

Імпеданс Zoo однієї лінії до землі в двох лініях, значення опору двох ліній однакове.

(4) Імпеданс парної моди

Приводний кінець вводить дві ідентичні форми сигналу з однаковою полярністю та опором Zcom, коли дві лінії з’єднані разом.

(5) Синфазний імпеданс

Імпеданс Zoe однієї лінії до землі в двох лініях, значення опору двох ліній однакове, зазвичай більше, ніж імпеданс непарного режиму.

Навіщо друкованим платам потрібен імпеданс?

Імпеданс друкованої плати відноситься до параметрів опору та реактивного опору, які перешкоджають змінному струму. У виробництві друкованих плат обробка імпедансу є важливою. Причини такі:

1. Схема друкованої плати (нижня частина плати) має враховувати встановлення електронних компонентів, а також враховувати провідність і продуктивність передачі сигналу після підключення, отже, чим нижчий опір, тим краще.

2. Під час виробничого процесу друкована плата повинна пройти процес мідної оброблення, гальванічного олову (або безгальванічного покриття, або термічного розпилення олова), пайки роз’ємів та інші процеси, а матеріали, що використовуються в цих посиланнях, повинні гарантувати, що питомий опір є низьким, щоб гарантувати, що загальний опір друкованої плати низький, щоб відповідати вимогам якості продукту та може працювати нормально.

3. Лудіння друкованої плати є найбільш схильним до проблем у виробництві всієї друкованої плати, і це ключова ланка, яка впливає на імпеданс. Найбільшим дефектом шару безгальванічного олов’яного покриття є легке знебарвлення (легке окислення або розплавлення) і погана здатність до пайки, через що друковану плату буде важко паяти, а опір буде занадто високим, що призведе до поганої електропровідності або нестабільної роботи ціла дошка.

4. У провідниках друкованої плати будуть різні передачі сигналу. Щоб підвищити швидкість передачі, необхідно збільшити частоту. Якщо сама лінія відрізняється через такі фактори, як травлення, товщина стопки та ширина дроту, значення імпедансу зміниться. , так що сигнал спотворюється і продуктивність друкованої плати погіршується, тому необхідно контролювати значення імпедансу в певному діапазоні.

Значення імпедансу для друкованої плати

Згідно з галузевими опитуваннями, найфатальнішою слабкістю безгальванічного лудіння є легке знебарвлення (як легко окислюється, так і розплавляється), погана здатність до паяння, що призводить до ускладнень паяння, і високий імпеданс, який призводить до поганої електропровідності або нестабільна робота всієї плати. , Легко вирощувати олов'яні вуса, що призводить до короткого замикання ланцюга друкованої плати та навіть опіку або пожежі.

Пізніше, коли вся галузь суспільного виробництва певною мірою розвинулася, багато пізніших учасників були схильні копіювати один одного. Насправді значна кількість підприємств самі не мали спроможності розробляти чи ініціювати інновації. Тому було створено багато продуктів і електронних виробів для їх користувачів (схемних плат). Основною причиною поганої продуктивності є проблема імпедансу, тому що, коли використовується некваліфікована технологія лудіння без електролітизму, олово, покрите друкованою платою, насправді не є чистим оловом (або чистим металом), а з’єднанням олова ( тобто це зовсім не метал, а сполука металу, оксид або галогенід, точніше неметалева речовина) або олово Суміш сполуки та металевого елемента олова, але її важко виявити неозброєним оком. ...

Оскільки основною ланцюгом плати друкованої плати є мідна фольга, луджений шар знаходиться на паяних з’єднаннях мідної фольги, а електронні компоненти зварюються на лудженому шарі за допомогою паяльної пасти (або паяльного дроту). Насправді паяльна паста плавиться. Між електронними компонентами та олов’яним покриттям припаяно металеве олово (тобто металевий елемент із хорошою електропровідністю), тому можна коротко зазначити, що електронні компоненти з’єднані з мідною фольгою в нижній частині друкованої плати. через олов'яне покриття, тому олов'яне покриття Чистота інструменту та його імпеданс є ключовими; але перед підключенням електронних компонентів, коли ми безпосередньо використовуємо прилад для визначення імпедансу, фактично два кінці зонда приладу (або тестового проводу) також контактують із поверхнею мідної фольги на нижній частині друкованої плати. Шар олов'яного покриття з'єднаний з мідною фольгою в нижній частині друкованої плати для підключення струму. Таким чином, шар олов’яного покриття є ключем, ключем до впливу на імпеданс і ключем до впливу на продуктивність усієї друкованої плати, і ключем, який легко ігнорувати.

Як ми всі знаємо, за винятком металевого елемента, його сполуки є поганими провідниками електрики або навіть не проводять (це також ключ до існування розподільної здатності або пропускної спроможності в ланцюзі), тому існує такий тип провідності але не проводить олово в шарі лудіння. Коли використовується сполука або суміш, її готовий до використання питомий опір або питомий опір і його відповідний імпеданс після електролітичної реакції внаслідок окислення та вологи в майбутньому є досить високими (достатніми, щоб вплинути на рівень або передачу сигналу в цифрових схемах) і його характеристики Імпеданси також суперечливі. Таким чином, це вплине на продуктивність друкованої плати та всієї машини.

Тому, що стосується поточного явища суспільного виробництва, матеріал і властивості покриття на нижній частині друкованої плати є основними та найбільш прямими причинами, які впливають на характеристичний опір усієї друкованої плати, а також через той факт, що він має ефект старіння разом з покриттям і електролізом під впливом вологи. Варіації, тому тривожний вплив його імпедансу стає більш підступним і мінливим. Основними причинами його приховування є: по-перше, його неможливо побачити неозброєним оком (включно з його змінами), а по-друге, його неможливо постійно вимірювати, оскільки він змінюється з часом та змінами вологості навколишнього середовища, тому його завжди легко виявити. ігнорується.