У садашњој ери у којој електронски уређаји све више теже-брзином и ефикасном преносу података, штампане плоче контролисане импедансом играју кључну улогу у обезбеђивању интегритета сигнала. У поређењу са обичном обрадом штампаних плоча, њен процес обраде има много јединствених и деликатних корака како би се осигурало прецизно усклађивање импедансе.
1, Основе принципа обраде
Основни циљ контроле импедансе је одржавање импедансе далековода на штампаној плочи унутар одређеног опсега, обично стандардних вредности као што су 50 ома и 75 ома, како би се постигао пренос сигнала без рефлексије и изобличења. Када се сигнали шире у далеководима, на њих утичу фактори као што су отпор, капацитивност и индуктивност, који заједно одређују карактеристичну импедансу далековода. Током обраде потребно је подесити импедансу прецизном контролом физичких параметара кола, као што су ширина линија, размак линија, дебљина диелектрика и својства материјала.
2, Разлике у избору материјала
(1) Материјал подлоге
Обичне штампане плоче се могу више фокусирати на цену и конвенционалне перформансе, док ПЦБ плоче са контролисаном импедансом имају строже захтеве за материјале подлоге. Пожељни су материјали са ниском диелектричном константом (Дк) и високом стабилношћу, као што је политетрафлуороетилен (ПТФЕ) и његови композити. Материјали са ниским Дк могу смањити губитке током преноса сигнала, а њихова диелектрична константа се мало мења на различитим фреквенцијама, обезбеђујући стабилност импедансе у широком фреквентном опсегу. Истовремено, коефицијент топлотног ширења материјала супстрата такође треба да се стриктно размотри и усклади са другим материјалима као што је бакарна фолија како би се спречиле промене у величини кола услед температурних промена, које могу утицати на импеданцију.
(2) Бакарна фолија
За штампане плоче са контролом импедансе, пожељне су бакарне фолије ниског профила (ЛП) или ултра-ниског профила (ВЛП). Ова врста бакарне фолије има ниску храпавост површине, што може смањити површински отпор и ефекат коже током преноса сигнала, смањити губитак сигнала и прецизније контролисати импеданцију.
3, Посебна разматрања за пројектовање руте
(1) Ширина линија и размак између редова
У фази пројектовања, неопходно је користити професионални софтвер за израчунавање импедансе за прецизно израчунавање ширине линија и размака на основу циљне вредности импедансе. У поређењу са обичним штампаним плочама, штампане плоче са контролисаном импедансом захтевају изузетно малу ширину линија и толеранције размака. На пример, толеранција ширине линије обичне штампане плоче може бити унутар ± 10%, док толеранција ширине линије штампане плоче контролисане импедансом треба да се контролише унутар ± 5% или чак ниже да би се осигурала тачност импедансе. Дизајн-сигналних водова велике брзине треба да тежи одржавању једнаке дужине и избегавању скретања под правим углом. Требало би да користе угао од 45 степени или прелаз кружног лука да би смањили рефлексију сигнала и одржали стабилност импедансе.
(2) Наслагана структура
Пажљиво планирање сложене структуре је кључ за контролу импедансе. Приликом одређивања броја и реда распореда енергетских слојева, геолошких слојева и сигналних слојева, неопходно је свеобухватно размотрити захтеве за пренос сигнала, дистрибуцију снаге и електромагнетну компатибилност. На пример, блиско суседни слој сигнала са формацијом, користећи ефекат заштите формације да би се смањиле сметње сигнала, док се оптимизује растојање између слоја сигнала и слоја снаге, контролише капацитивно спајање и прецизно подешава импедансу.
4, Фин рад производног процеса
(1) Процес гравирања
Процес гравирања има значајан утицај на тачност ширине линије штампаних плоча са контролисаном импедансом. Напредна опрема за нагризање се користи за прецизну контролу параметара као што су концентрација, температура, притисак прскања и време нагризања раствора за јеткање, обезбеђујући униформност јеткања. У поређењу са обичним гравирањем штампаних плоча, гравирање штампаних плоча контролисано импедансом има мању толеранцију за флуктуације параметара. Кроз-систем за праћење и контролу повратних информација у реалном времену, параметри се прилагођавају на време како би се осигурало да ширина линије испуњава захтеве дизајна и да се одржи тачна импеданса.
(2) Бушење и галванизација
У процесу бушења, потребно је обезбедити тачност позиције бушења и избећи утицај на везу линије и усклађивање импедансе због одступања положаја рупе. За пролазне рупе се користи специјалан процес галванизације да би се обезбедио уједначен и континуиран премаз на зиду рупе, смањио отпор и минимизирао прелазни процес импедансе током преноса сигнала. У обичној обради штампаних плоча, обрада може бити релативно једноставна, али у обради штампаних плоча контролисаном импедансом, преко дизајна и обраде су важне везе за осигурање интегритета сигнала.
(3) Процес ламинације
Приликом ламинирања, стриктно контролишите температуру, притисак и време како бисте осигурали да је сваки слој материјала чврсто везан и стабилан у димензијама. Свако одступање у дебљини међуслоја може довести до промена импедансе, тако да опрема за ламинирање треба да има високу{1}}могућност прецизне контроле. У поређењу са обичним ламинирањем штампаних плоча, захтеви за тачност контроле за параметре процеса су већи како би се осигурало да импеданса производа испуњава спецификације дизајна.
5, Строго контролишите процес тестирања
(1) Испитивање импеданце
Строго испитивање импедансе мора се спровести током процеса производње и финалне фазе производа. Користите професионалне инструменте за тестирање импедансе, као што су анализатори мреже, да бисте извршили тестирање тачке по тачку на кључним далеководима на штампаним плочама. За разлику од редовног тестирања штампаних плоча, штампане плоче контролисане импедансом имају шири фреквентни опсег и више тачака за тестирање како би се осигурало да импеданса испуњава захтеве дизајна на различитим фреквенцијама. Када се открије да одступање импедансе прелази дозвољени опсег, потребно је благовремено анализирати узрок и предузети корективне мере, као што је прилагођавање наредних параметара производног процеса или прерада не-неусаглашених производа.
(2) Провера изгледа и величине
Поред испитивања импедансе, преглед изгледа и величине штампаних плоча је једнако строг. Инспекција изгледа треба да обезбеди да коло нема кварова као што су огреботине, кратки спојеви и отворени кругови, јер ови проблеми могу утицати на импедансу. У смислу детекције величине, кључне димензије као што су ширина линија, размак између линија и дебљина плоче се прецизно мере и упоређују са пројектованим вредностима како би се осигурало да тачност величине испуњава захтеве контроле импедансе. Свако одступање величине може утицати на импедансу, а самим тим и на квалитет преноса сигнала