„Flex Rigid-Flex PCB“ varžos valdymo optimizavimas: penki pagrindiniai veiksniai

Šiuolaikinėje konkurencingoje elektronikos pramonėje didėja naujoviškų, efektyvių spausdintinių plokščių (PCB) poreikis. Augant pramonei, didėja PCB, galinčių atlaikyti įvairias aplinkos sąlygas ir atitinkančių sudėtingų elektroninių prietaisų reikalavimus, poreikis. Čia atsiranda „flex rigid-flex PCB“ koncepcija.

Standžios lanksčios plokštės siūlo unikalų standžių ir lanksčių medžiagų derinį, todėl jos idealiai tinka darbams, kuriems reikalingas ilgaamžiškumas ir lankstumas. Šios plokštės dažniausiai randamos medicinos įrangoje, aviacijos ir kosmoso sistemose ir kitose didelio patikimumo srityse.

Impedanso valdymas yra pagrindinis aspektas, kuris labai įtakoja standžių lanksčių plokščių veikimą. Varža yra varža, kurią grandinė suteikia kintamos srovės (AC) srautui. Tinkamas varžos valdymas yra labai svarbus, nes jis užtikrina patikimą signalo perdavimą ir sumažina galios nuostolius.

Šiame tinklaraštyje Capel išnagrinės penkis veiksnius, galinčius reikšmingai paveikti standžių lanksčių plokščių varžos valdymą. Šių veiksnių supratimas yra labai svarbus PCB projektuotojams ir gamintojams, kad jie galėtų tiekti aukštos kokybės produktus, atitinkančius šiuolaikinio technologijomis grindžiamo pasaulio poreikius.

1. Įvairūs substratai turės įtakos varžos vertei:

Flex Rigid-Flex PCB atveju pagrindinės medžiagos skirtumas turi įtakos varžos vertei. Standžiosiose lanksčiose plokštėse lankstus substratas ir standus substratas paprastai turi skirtingas dielektrines konstantas ir laidumą, o tai sukels impedanso neatitikimo problemų dviejų pagrindų sąsajoje.

Tiksliau, lankstūs substratai turi didesnę dielektrinę konstantą ir mažesnį elektros laidumą, o kietų substratų dielektrinė konstanta yra mažesnė ir didesnis elektros laidumas. Kai signalas sklinda standžioje lanksčioje plokštėje, standžiojo lankstaus PCB pagrindo sąsajoje bus atspindys ir perdavimas. Dėl šių atspindžio ir perdavimo reiškinių pasikeičia signalo varža, tai yra, varžos nesutapimas.

Norint geriau valdyti lanksčios standžiosios plokštės varžą, galima taikyti šiuos metodus:

Substrato pasirinkimas:pasirinkti standžių lanksčių grandinių substratų derinį, kad jų dielektrinė konstanta ir laidumas būtų kuo artimesni, kad būtų sumažinta varžos neatitikimo problema;

Sąsajos apdorojimas:specialus sąsajos tarp PCB standžių lanksčių pagrindų apdorojimas, pvz., naudojant specialų sąsajos sluoksnį arba laminuotą plėvelę, siekiant tam tikru mastu pagerinti varžos suderinimą;

Paspaudimo valdiklis:Standžios lanksčios plokštės gamybos procese griežtai kontroliuojami parametrai, tokie kaip temperatūra, slėgis ir laikas, siekiant užtikrinti gerą standžių lanksčių plokščių pagrindų sukibimą ir sumažinti varžos pokyčius;

Modeliavimas ir derinimas:Modeliuodami ir analizuodami signalo sklidimą standžioje lanksčioje plokštėje, išsiaiškinkite varžos neatitikimo problemą ir atlikite atitinkamus koregavimus bei optimizavimus.

2. Linijos pločio atstumas yra svarbus veiksnys, turintis įtakos varžos valdymui:

Standžioje lanksčioje plokštėje linijos pločio atstumas yra vienas iš svarbių veiksnių, turinčių įtakos varžos valdymui. Linijos plotis (ty laido plotis) ir linijų atstumas (ty atstumas tarp gretimų laidų) lemia srovės kelio geometriją, o tai savo ruožtu turi įtakos signalo perdavimo charakteristikoms ir varžos vertei.

Toliau pateikiama atstumo tarp linijos pločio įtaka standžios lanksčios plokštės varžos valdymui:

Pagrindinė varža:Atstumas tarp eilučių yra labai svarbus norint valdyti pagrindinę varžą (ty mikrojuostelių linijų, bendraašių kabelių ir kt. būdingą varžą). Remiantis perdavimo linijos teorija, tokie veiksniai kaip linijos plotis, atstumas tarp linijų ir pagrindo storis kartu lemia būdingą perdavimo linijos varžą. Kai pasikeičia linijos pločio atstumas, pasikeis būdinga varža, taip paveikdama signalo perdavimo efektą.

Varžos suderinimas:Norint užtikrinti geriausią signalų perdavimą visoje grandinėje, standžiosiose lanksčiose plokštėse dažnai reikalingas varžos suderinimas. Norint pasiekti varžos atitiktį, paprastai reikia pakoreguoti linijos pločio atstumą. Pavyzdžiui, mikrojuostelėje perdavimo linijos charakteristinė varža gali būti suderinta su sistemai reikalinga varža, reguliuojant laidų plotį ir tarpus tarp gretimų laidininkų.

Perdavimas ir praradimas:Tarpai tarp eilučių taip pat turi didelę įtaką skersinio pokalbio ir praradimo kontrolei. Kai atstumas tarp linijos pločio yra mažas, sustiprėja elektrinio lauko sujungimo efektas tarp gretimų laidų, todėl gali padidėti skersinis pokalbis. Be to, dėl mažesnio laidų pločio ir didesnio atstumo tarp jų yra labiau koncentruotas srovės paskirstymas, didėja laidų varža ir nuostoliai.

3. Medžiagos storis taip pat yra svarbus veiksnys, turintis įtakos standžios lanksčios plokštės varžos valdymui:

Medžiagos storio svyravimai tiesiogiai veikia būdingą perdavimo linijos varžą.

Toliau pateikiamas medžiagos storio poveikis standžiųjų lanksčių plokščių varžos valdymui:

Perdavimo linijos charakteristinė varža:Būdinga perdavimo linijos varža reiškia proporcingą ryšį tarp srovės ir įtampos perdavimo linijoje tam tikru dažniu. Standžios lanksčios plokštės medžiagos storis turės įtakos perdavimo linijos būdingos varžos vertei. Apskritai, kai medžiagos storis tampa plonesnis, būdinga varža padidės; o kai medžiagos storis tampa storesnis, būdinga varža sumažės. Todėl projektuojant standžią lanksčią plokštę būtina parinkti tinkamą medžiagos storį, kad būtų pasiekta reikiama charakteristinė varža pagal sistemos reikalavimus ir signalo perdavimo charakteristikas.

Linijos ir erdvės santykis:Medžiagos storio svyravimai taip pat turės įtakos linijos ir atstumo santykiui. Pagal perdavimo linijos teoriją charakteristinė varža yra proporcinga linijos pločio ir erdvės santykiui. Keičiantis medžiagos storiui, norint išlaikyti būdingos varžos stabilumą, reikia atitinkamai pakoreguoti linijos pločio ir tarpų tarp eilučių santykį. Pavyzdžiui, sumažinus medžiagos storį, kad charakteristika išliktų pastovi, reikia atitinkamai sumažinti linijos plotį ir atitinkamai sumažinti atstumą tarp linijų, kad linijos pločio ir erdvės santykis liktų nepakitęs.

4. Galvaninio vario tolerancija taip pat yra veiksnys, turintis įtakos lanksčios standžios plokštės varžos valdymui:

Galvanizuotas varis yra dažniausiai naudojamas laidus sluoksnis standžiosiose lanksčiose plokštėse, o jo storio ir tolerancijos pokyčiai tiesiogiai paveiks būdingą plokštės varžą.

Toliau pateikiama galvanizavimo vario tolerancijos įtaka lanksčių standžių plokščių varžos valdymui:

Galvaninio vario storio tolerancija:Galvaninio vario storis yra vienas iš pagrindinių veiksnių, turinčių įtakos standžios lanksčios plokštės varžai. Jei galvanizuoto vario storio tolerancija yra per didelė, laidžiojo sluoksnio storis ant plokštės pasikeis ir taip paveiks būdingą plokštės varžą. Todėl, gaminant lanksčias standžias plokštes, būtina griežtai kontroliuoti galvanizuoto vario storio toleranciją, kad būtų užtikrintas būdingos varžos stabilumas.

Vario galvanizavimo vienodumas:Be storio tolerancijos, galvanizuoto vario vienodumas taip pat turi įtakos standžių lanksčių plokščių varžos valdymui. Jei ant plokštės galvanizuoto vario sluoksnis pasiskirsto netolygiai, todėl skirtingose ​​plokštės vietose galvanizuoto vario storis skiriasi, pasikeis ir būdinga varža. Todėl gaminant minkštas ir standžias plokštes būtina užtikrinti galvanizuoto vario vienodumą, kad būtų užtikrintas būdingos varžos pastovumas.

5. Tolerancija ėsdymui taip pat yra svarbus veiksnys, turintis įtakos standžiųjų lanksčių plokščių varžos valdymui:

Odinimo tolerancija reiškia plokštės storio nuokrypį, kurį galima kontroliuoti, kai ėsdinimas atliekamas gaminant lanksčias standžias plokštes.

Toliau pateikiamas ėsdinimo tolerancijos poveikis standžiųjų lanksčių plokščių varžos valdymui:

Standžios lanksčios plokštės varžos suderinimas: Standžios lanksčios plokštės gamybos procese paprastai naudojamas ėsdinimas būdingai varžos vertei valdyti. Naudojant ėsdinimą, laidžiojo sluoksnio plotį galima reguliuoti, kad būtų pasiekta projekte reikalaujama varžos vertė. Tačiau ėsdinimo proceso metu, kadangi ėsdinimo tirpalo ėsdinimo greitis ant plokštelės gali turėti tam tikrą toleranciją, po ėsdinimo gali atsirasti laidžiojo sluoksnio pločio nuokrypių, o tai turi įtakos tiksliam būdingos varžos valdymui.

Būdingos varžos nuoseklumas:Dėl ėsdinimo tolerancijos taip pat gali skirtis laidžio sluoksnio storis skirtinguose regionuose, todėl būdinga nenuosekli varža. Būdingos varžos nenuoseklumas gali turėti įtakos signalo perdavimo našumui, o tai ypač svarbu didelės spartos ryšio arba aukšto dažnio programose.
Impedanso valdymas yra svarbus Flex Rigid-Flex PCB projektavimo ir gamybos aspektas.Tikslios ir nuoseklios varžos vertės yra labai svarbios patikimam signalo perdavimui ir bendram elektroninių prietaisų veikimui.Taigi, daug dėmesio skirdami pagrindo pasirinkimui, pėdsakų geometrijai, kontroliuojamam dielektriko storiui, vario dengimo ir ėsdinimo leistiniesiems nuokrypiams, PCB dizaineriai ir gamintojai gali sėkmingai pristatyti tvirtas, aukštos kokybės standžiojo lankstaus plokštes, atitinkančias griežtus pramonės reikalavimus. 15 metų dalijantis pramonės patirtimi, tikiuosi, Capel gali suteikti jums naudingos pagalbos. Norėdami gauti daugiau klausimų apie plokštę, susisiekite su mumis tiesiogiai, profesionali „Capel“ plokščių ekspertų komanda jums atsakys internetu.