Sem lykilaðili rafeindakerfa hefur frammistaða prentaðra rafrása bein áhrif á stöðugleika og áreiðanleika alls kerfisins. Viðnámsstýring prentaðra rafrása er kjarnatæknin sem tryggir heilleika há-hraða og hátíðni rafrásarmerkja.
1, Hvað er viðnám prentaðra rafrása
Viðnám er yfirgripsmikil endurspeglun á núverandi lokunaráhrifum hringrásar. Í smásjá heimi flutningslína prentaðra rafrása er það samsett af dreifðum viðnámum, þéttum og spólum. Þegar merki er á hraðaupphlaupum á flutningslínu, ef viðnám flutningslínunnar passar ekki við viðnám merkjagjafans og álags, er það eins og skyndileg þrenging á veginum eða útlit fyrir hindranir. Merkið mun endurkastast og upphaflega venjulega merkisbylgjuformið mun sýna brenglunarfyrirbæri eins og yfirskot, undirshögg og hringingu. Á sama tíma mun merkistyrkurinn halda áfram að rotna meðan á sendingu stendur, sem gerir það að verkum að móttökuendanum er erfitt að þekkja merkið nákvæmlega, sem hefur að lokum áhrif á eðlilega notkun alls hringrásarkerfisins. Til dæmis, í USB 3.0 tengirásum fyrir háhraða gagnaflutninga, ef viðnámsstýring prentuðu rafrásanna er óviðeigandi, geta gagnaflutningsvillur komið upp og jafnvel ekki hægt að senda gögn venjulega.
2, ítarleg greining á lykilþáttum sem hafa áhrif á viðnám prentaðra hringrása
Áhrif rúmfræðilegra breytu flutningslína
Rúmfræðilegar breytur flutningslína eru eins og „mót“ sem móta viðnám og hafa bein og veruleg áhrif á þær. Línubreidd er ein af viðkvæmu breytunum. Almennt talað, því breiðari sem línubreiddin er, því stærra sem þversniðsflatarmál flutningslínunnar er, því lægra er viðnámið og því stærri er rýmd og inductance milli línunnar, sem leiðir til lækkunar á einkennandi viðnám; Þvert á móti, því þrengri sem línubreiddin er, því hærra er einkennandi viðnám. Með því að taka almenna 50 Ω viðnámsflutningslínuna sem dæmi, í prentuðu hringrásarborðum með tiltekinni staflaðri uppbyggingu og efni, gæti verið nauðsynlegt að stjórna línubreiddinni nákvæmlega í kringum 0,15 mm til að uppfylla viðnámskröfurnar.
Ekki er hægt að hunsa breytinguna á lengd línu. Þegar línulengdin eykst aukast uppsöfnuð áhrif viðnáms, rýmds og inductance sem merkið upplifir við sendingu, sem leiðir ekki aðeins til aukinnar merkjadeyfingar heldur einnig breytinga á einkennandi viðnám. Í hátíðnihringrásum eru of langar flutningslínur eins og langir og grófir vegir, sem veldur alvarlegu merkjatapi meðan á sendingu stendur og leiðir auðveldlega til vandamála með heilleika merkja.
Línubil, sem mikilvægur þáttur í rúmfræðilegum breytum flutningslína, hefur áhrif á rýmd og gagnkvæma inductance milli lína. Viðeigandi línubil getur dregið úr þverræðu milli lína, tryggt merkjahreinleika og einnig haft áhrif á einkennandi viðnám. Stærra línubil mun draga úr rýmdinni og gagnkvæmri inductance milli lína og auka einkennandi viðnám; Minni línubil mun draga úr einkennandi viðnám, en getur aukið hættuna á þverræðu.
Afgerandi hlutverk prentaðra hringrása efniseiginleika
Efniseiginleikar prentaðra rafrása eru hinir innri ákvarðandi þættir viðnáms. Rafstuðullinn er í öfugu hlutfalli við viðnám. Því stærri sem rafstuðullinn er, því meiri rýmd flutningslínunnar og því lægra er einkennandi viðnám. Rafmagnsfasti mismunandi gerða af prentplötum er mjög mismunandi. Til dæmis er rafstuðull venjulegra FR-4 borða yfirleitt á milli 4,2-4,6, sem hentar fyrir lágtíðni og kostnaðarnæmar hringrásir; Hátíðniplata pólýtetraflúoretýlen (PTFE) hefur lægri rafstuðul, venjulega á milli 2,2-2,6, og er almennt notað á sviðum eins og hátíðnisamskiptum sem krefjast mjög mikils merkjasendingargæða.
Rafmagnstapshornið endurspeglar hversu mikið orkutapi prentaðra rafrása er undir áhrifum rafsviðs til skiptis. Í hátíðnirásum er stórt raftapshorn eins og „orkusvarthol“ sem mun eyða miklu magni af merkjaorku og leiða til aukinnar merkjadeyfingar. Þess vegna, í hátíðni hringrásarhönnun, er val á borði með litlu rafstraumstapi lykillinn að því að tryggja merkjagæði.
Mikilvægt hlutverk 3 viðmiðunarflugvéla
Viðmiðunarplanið gegnir ómissandi hlutverki í viðnámsstýringu prentaðra rafrása. Fjarlægðin milli flutningslínunnar og viðmiðunarplansins hefur bein áhrif á viðnám. Því nær sem fjarlægðin er, því stærra er rýmd og því lægra er einkennandi viðnám; Aftur á móti, því hærra sem einkennandi viðnám er. Við hönnun prentaðra rafrása er nauðsynlegt að stjórna nákvæmlega fjarlægðinni milli flutningslínunnar og viðmiðunarplansins í samræmi við viðnámskröfur til að ná viðnámsmarkmiðinu.
Heilleiki viðmiðunarplansins skiptir einnig sköpum. Ef það eru ósamfellur eða skiptingar í viðmiðunarplaninu, rétt eins og bilaður vegur, getur það valdið breytingum á straumdreifingu flutningslínunnar og þar með breytt viðnám. Til dæmis, í háhraða merkjasendingum prentuðum hringrásum, ef það eru eyður í jarðplaninu, mun það hafa áhrif á afturleið flutningslínunnar, sem veldur viðnámssveiflum og hefur alvarlega áhrif á heilleika merkja.
3, Gerðu þér grein fyrir viðnámsstýringu prentaðra hringrása á öllum sviðum
1. Vandlega skipulagt skipulagsstig
Hönnunarfasinn er upphafspunkturinn og skipulagsáfanginn fyrir innleiðingu á viðnámsstýringu prentaðra rafrása. Sanngjarnt stöflunarskipulag er grunnurinn, sem krefst víðtækrar skoðunar á skipulagi merkjalags, afllags og jarðlags, sem og vali á rafþykkt og efni á milli hvers lags. Samhverf staflað uppbygging er venjulega notuð til að tryggja samræmda fjarlægð milli merkjalagsins og viðmiðunarplansins, sem gefur stöðugt umhverfi fyrir merkjasendingu. Til dæmis, þegar hannað er fjögurra laga borð, er hægt að setja kraftlagið og jarðlagið í miðju tvö lögin og efri og neðri lögin er hægt að nota sem merkjalög. Með því að stilla rafmagnsþykktina á milli hvers lags á sanngjarnan hátt er hægt að ná bráðabirgðaviðnámsstýringu.
Nákvæmur útreikningur á línubreidd og bili er eitt af kjarnaverkefnum áætlanagerðar. Með hjálp faglegra viðnámsútreikninga eins og PolarSI9000, HyperLynx o.s.frv., er hægt að reikna línubreidd og bil milli flutningslína nákvæmlega út frá eiginleikum prentaðra rafrásaefna, staflaðra mannvirkja og væntanlegs viðnámsgilda. Í útreikningsferlinu er einnig nauðsynlegt að íhuga að fullu áhrif framleiðsluvikmarka, panta viðeigandi framlegð og tryggja að raunveruleg framleidd prentplötur uppfylli viðnámskröfur.
Fyrir mismunamerki sem eru mikið notuð í-háhraða hringrásum krefst hönnun þeirra strangari eftirlits. Til að hafa strangt eftirlit með línubreidd, bili og lengdarsamsvörun mismunapöra er mismunaviðnám almennt hannað til að vera 100 Ω. Með því að nota serpentine routing og aðrar aðferðir til að stilla lengd mismunapöra eru lengdir tveggja flutningslínanna gerðar eins jafnar og hægt er, sem dregur úr töfum á merkjasendingum og tryggir heilleika mismunamerkja.
2 .Stranglega stjórnað framleiðslustig
Framleiðslustigið er mikilvægt skref í að breyta hönnunarteikningum í raunverulegar vörur, sem gegnir afgerandi hlutverki í viðnámsstýringu prentaðra hringrása. Hvað varðar efnisval er nauðsynlegt að velja plötur með nákvæman og stöðugan rafstuðul og lágt raftap til að tryggja að viðnámsstýring sé tryggð frá upptökum. Á sama tíma er nauðsynlegt að hafa strangt eftirlit með gæðum borðsins til að forðast sveiflur í frammistöðu sem stafar af mismunandi efnislotum.
Nákvæmni vinnslutækni er kjarninn í framleiðslustigi. Ætsferlið ákvarðar beint línubreiddarnákvæmni og brúngæði flutningslínunnar, sem krefst nákvæmrar stjórnunar á breytum eins og ætingartíma, styrk ætingarlausnar og hitastig til að koma í veg fyrir frávik línubreiddar af völdum óhóflegrar eða ófullnægjandi ætingar. Lamination ferlið hefur áhrif á einsleitni miðlungs þykkt. Meðan á lagskiptingunni stendur er nauðsynlegt að hafa strangt eftirlit með breytum eins og þrýstingi, hitastigi og tíma til að forðast loftbólur og óhreinindi og tryggja að lögin séu þétt viðloðandi og miðlungsþykktin sé í samræmi. Rafhúðunarferlið tengist leiðni og tæringarþol flutningslína. Nákvæm stjórn á rafhúðun tíma, straumþéttleika og öðrum breytum tryggir samræmda lagþykkt og bætir rafafköst flutningslína. Þar að auki, vegna óhjákvæmilegrar tilvistar vikmarka í framleiðsluferlinu, eins og línubreiddarvikmörk, rafþykktarvik osfrv., er nauðsynlegt að bæta fyrir framleiðsluvikmörk á hönnunarstigi. Með því að stilla hönnunarfæribreytur á viðeigandi hátt er hægt að draga úr áhrifum framleiðsluviðnáms á viðnám.
3. strangar og nákvæmar prófanir og sannprófanir
Eftir að búið er að framleiða prentplötur eru prófun og sannprófun lokaskrefin til að tryggja samræmi við viðnám. Time Domain Reflectometer (TDR) er almennt notað viðnámsprófunartæki sem getur fljótt og nákvæmlega reiknað út viðnámsgildi flutningslínunnar og staðsetningu ósamfellu viðnáms með því að senda háhraða púlsmerki til flutningslínunnar og mæla endurvarpsmerkin. Netgreiningartæki eru aðallega notaðir til að mæla S-breytur RF- og örbylgjurása. Með því að greina og reikna út S-færibreyturnar fást viðnámseiginleikar flutningslína á mismunandi tíðni, sem gefur nákvæmar upplýsingar fyrir viðnámsprófun hátíðnirása.
Eftir að hafa fengið prófunarniðurstöðurnar er þörf á-dýptargreiningu. Ef prófunarniðurstöðurnar víkja frá hönnunargildum innan leyfilegs sviðs gefur það til kynna að viðnámsstýring prentuðu hringrásarinnar uppfylli kröfurnar; Ef frávikið fer yfir leyfilegt svið er nauðsynlegt að rannsaka vandlega orsökina, sem getur falið í sér hönnunarreikningsvillur, frávik í framleiðsluferli, sveiflur í afköstum efnis osfrv. Gerðu samsvarandi hagræðingarráðstafanir af mismunandi ástæðum, svo sem að stilla hönnunarfæribreytur, bæta framleiðsluferla eða skipta um efni, og framkvæma viðnámsprófanir þar til hönnunarniðurstöðurnar standast aftur kröfurnar.