Per què les plaques PCB necessiten impedància?

Què és la impedància

En circuits amb resistència, inductància i capacitat, la resistència al corrent altern s'anomena impedància. La impedància es representa normalment per Z, que és un nombre complex. La part real s'anomena resistència, i la part imaginària s'anomena reactància. L'efecte de bloqueig de la capacitat sobre el corrent altern del circuit s'anomena reactància capacitiva, i l'efecte de bloqueig de la inductància sobre el corrent altern del circuit s'anomena Per a la reactància inductiva, l'efecte de bloqueig de la capacitat i la inductància sobre el corrent altern del circuit s'anomena col·lectivament. reactància. La unitat d'impedància és ohms.

Tipus d'impedància

(1) Impedància característica

En els productes d'informació electrònica com els ordinadors i les comunicacions sense fil, l'energia transmesa al circuit de la PCB és un senyal d'ona quadrada (anomenat pols) compost de voltatge i temps, i la resistència que troba s'anomena impedància característica.

(2) Impedància diferencial

L'extrem de conducció introdueix dues formes d'ona de senyal idèntiques amb polaritats oposades, que es transmeten respectivament per dues línies diferencials, i els dos senyals diferencials es resten a l'extrem receptor. La impedància diferencial és la impedància Zdiff entre els dos cables.

(3) Impedància en mode impar

La impedància Zoo d'una línia a terra en les dues línies, el valor d'impedància de les dues línies és el mateix.

(4) Impedància en mode parell

L'extrem de conducció introdueix dues formes d'ona de senyal idèntiques amb la mateixa polaritat i la impedància Zcom quan les dues línies estan connectades juntes.

(5) Impedància de mode comú

La impedància Zoe d'una línia a terra en les dues línies, el valor d'impedància de les dues línies és el mateix, normalment més gran que la impedància del mode imparell.

Per què les plaques PCB necessiten impedància?

La impedància de la placa de circuits PCB es refereix als paràmetres de resistència i reactància, que dificulten el corrent altern. En la producció de plaques de circuits PCB, el processament d'impedància és essencial. Els motius són els següents:

1. El circuit PCB (la part inferior de la placa) ha de tenir en compte la instal·lació de components electrònics i tenir en compte la conductivitat i el rendiment de la transmissió del senyal després de connectar-se, de manera que com més baixa sigui la impedància, millor.

2. Durant el procés de producció, la placa de circuits PCB ha de passar pel procés d'enfonsament de coure, galvanoplastia de llauna (o galvanoplastia o estany de polvorització tèrmica), soldadura de connectors i altres processos, i els materials utilitzats en aquests enllaços han de garantir que la resistivitat és baixa per assegurar-se que la impedància general de la placa de circuit és baixa per complir els requisits de qualitat del producte i pot funcionar amb normalitat.

3. L'estanyament de la placa de circuits PCB és el més propens a problemes en la producció de tota la placa de circuits, i és l'enllaç clau que afecta la impedància. El defecte més gran de la capa de revestiment d'estany sense electros és la decoloració fàcil (fàcil d'oxidar o deliquescència) i la poca soldabilitat, cosa que farà que la placa de circuit sigui difícil de soldar, i la impedància serà massa alta, donant lloc a una conductivitat elèctrica deficient o un rendiment inestable del planxa sencera.

4. Hi haurà diverses transmissions de senyal als conductors de la placa de circuits PCB. Per millorar la velocitat de transmissió, s'ha d'augmentar la freqüència. Si la línia en si és diferent a causa de factors com ara el gravat, el gruix de la pila i l'amplada del cable, el valor de la impedància canviarà. , de manera que el senyal es distorsiona i el rendiment de la placa de circuit es degrada, per la qual cosa cal controlar el valor d'impedància dins d'un determinat rang.

El significat de la impedància per a la placa de circuits PCB

Per a la indústria electrònica, segons les enquestes de la indústria, la debilitat més fatal de l'estany sense electros és la fàcil decoloració (tant fàcil d'oxidar com de deliquescència), la poca soldabilitat, que comporta una soldadura difícil, i una alta impedància, que condueix a una mala conductivitat elèctrica o rendiment inestable de tot el tauler. , Fàcil de fer créixer bigotis de llauna, donant lloc a un curtcircuit del circuit de PCB i fins i tot cremar o incendiar.

Més tard, quan tota la indústria de la producció social es va desenvolupar fins a cert punt, molts participants posteriors van tendir a copiar-se mútuament. De fet, un nombre considerable d'empreses no tenien la capacitat de desenvolupar o iniciar la innovació. Per tant, es van crear molts productes i els productes electrònics dels seus usuaris (plaques de circuits). La raó principal del mal rendiment és el problema d'impedància, perquè quan s'utilitza la tecnologia de revestiment d'estany sense electrodomèstics, l'estany platejat a la PCB és realment no és estany pur (o metall pur), sinó un compost d'estany ( és a dir, no és gens un metall, sinó un compost metàl·lic, òxid o halogenur, més directament una substància no metàl·lica) o estany Una barreja de compost i element metàl·lic d'estany, però és difícil de detectar a simple vista. ...

Com que el circuit principal de la placa de circuits de PCB és una làmina de coure, la capa estanyada es troba a les juntes de soldadura de la làmina de coure i els components electrònics es solden a la capa en conserva amb pasta de soldadura (o filferro de soldadura). De fet, la pasta de soldadura s'està fonent. L'estat soldat entre els components electrònics i el recobriment d'estany és llauna metàl·lica (és a dir, un element metàl·lic amb bona conductivitat elèctrica), de manera que es pot assenyalar breument que els components electrònics estan connectats a la làmina de coure a la part inferior del PCB. a través del recobriment d'estany, de manera que el recobriment d'estany La puresa de l'instrument i la seva impedància són la clau; però abans que es connectin els components electrònics, quan utilitzem directament l'instrument per detectar la impedància, de fet, els dos extrems de la sonda de l'instrument (o cable de prova) també es posen en contacte amb la superfície de la làmina de coure a la part inferior del PCB. La capa d'estany està connectada amb la làmina de coure a la part inferior del PCB per connectar el corrent. Per tant, la capa d'estany és la clau, la clau per afectar la impedància i la clau per afectar el rendiment de tot el PCB, i la clau que és fàcil de ignorar.

Com tots sabem, llevat de l'element metàl·lic, els seus compostos són mals conductors de l'electricitat o fins i tot no conductors (això també és la clau de l'existència de capacitat de distribució o capacitat de transmissió en el circuit), per la qual cosa existeix aquest tipus de conductors. però no estany conductor a la capa d'estany. Quan s'utilitza un compost o una barreja, la seva resistivitat llesta per al seu ús o la resistivitat i la seva corresponent impedància després de la reacció electrolítica a causa de l'oxidació i la humitat en el futur són força altes (suficients per afectar el nivell o la transmissió del senyal en els circuits digitals). i les seves característiques Les impedàncies també són inconsistents. Per tant, afectarà el rendiment de la placa de circuit i de tota la màquina.

Per tant, pel que fa al fenomen de producció social actual, el material i les propietats del recobriment a la part inferior del PCB són els motius principals i més directes que afecten la impedància característica de tot el PCB, però també pel fet que té l'efecte d'envellir amb el recobriment i l'electròlisi quan s'exposa a la humitat. La variació, de manera que l'efecte preocupant de la seva impedància es torna més insidiosa i variable. Els principals motius de la seva ocultació són: en primer lloc, no es pot veure a ull nu (inclosos els seus canvis), i en segon lloc, no es pot mesurar constantment perquè té variabilitat amb el temps i els canvis d'humitat ambiental, per la qual cosa sempre és fàcil de ser ignorat.