A la indústria electrònica competitiva actual, hi ha una necessitat creixent de plaques de circuits impresos (PCB) innovadores i eficients. A mesura que la indústria creix, també ho fa la necessitat de PCB que puguin suportar diverses condicions ambientals i complir els requisits de dispositius electrònics complexos. Aquí és on entra en joc el concepte de flex rigid-flex PCB.
Els taulers rígid-flex ofereixen una combinació única de materials rígids i flexibles, el que els fa ideals per a aplicacions que requereixen durabilitat i flexibilitat. Aquestes plaques es troben habitualment en equips mèdics, sistemes aeroespacials i altres aplicacions d'alta fiabilitat.
El control de la impedància és un aspecte clau que afecta molt el rendiment de les plaques flexibles rígides. La impedància és la resistència que proporciona un circuit al flux de corrent altern (AC). El control adequat de la impedància és fonamental, ja que garanteix una transmissió fiable del senyal i minimitza la pèrdua de potència.
En aquest bloc, Capel explorarà cinc factors que poden afectar significativament el control de la impedància de les plaques rígides flexibles. Comprendre aquests factors és fonamental perquè els dissenyadors i fabricants de PCB ofereixin productes d'alta qualitat que compleixin les demandes del món actual impulsat per la tecnologia.
1. Els diferents substrats afectaran el valor de la impedància:
Per a PCB Flex Rigid-Flex, la diferència en el material base té un impacte en el valor de la impedància. A les plaques flexibles rígides, el substrat flexible i el substrat rígid solen tenir diferents constants dielèctriques i conductivitat, cosa que provocarà problemes de desajust d'impedància a la interfície entre els dos substrats.
Concretament, els substrats flexibles tenen una constant dielèctrica més alta i una conductivitat elèctrica més baixa, mentre que els substrats durs tenen una constant dielèctrica més baixa i una conductivitat elèctrica més alta. Quan el senyal es propaga a la placa de circuits rígid-flex, hi haurà reflex i transmissió a la interfície del substrat de PCB rígid-flexible. Aquests fenòmens de reflexió i transmissió fan que la impedància del senyal canviï, és a dir, desajust d'impedància.
Per tal de controlar millor la impedància del PCB flexible i rígid, es poden adoptar els mètodes següents:
Selecció del substrat:trieu una combinació de substrats de circuit flexible rígid de manera que la seva constant dielèctrica i conductivitat siguin el més properes possible per reduir el problema del desajust d'impedància;
Tractament de la interfície:tractament especial per a la interfície entre substrats flexibles rígids de PCB, com ara l'ús d'una capa d'interfície especial o pel·lícula laminat, per millorar la concordança d'impedància fins a cert punt;
Prem el control:En el procés de fabricació de PCB flexible rígid, paràmetres com la temperatura, la pressió i el temps es controlen estrictament per garantir una bona unió dels substrats de plaques de circuit flexible rígid i reduir els canvis d'impedància;
Simulació i depuració:Mitjançant la simulació i l'anàlisi de la propagació del senyal a la PCB flexible rígida, esbrineu el problema de la desajust d'impedància i feu els ajustos i optimitzacions corresponents.
2. L'espaiat de l'amplada de línia és un factor important que afecta el control de la impedància:
A la placa rígida-flex, l'espaiat de l'amplada de línia és un dels factors importants que afecten el control de la impedància. L'amplada de línia (és a dir, l'amplada del cable) i l'interlineat (és a dir, la distància entre cables adjacents) determinen la geometria del camí actual, que al seu torn afecta les característiques de transmissió i el valor d'impedància del senyal.
La següent és la influència de l'espaiat de l'amplada de línia en el control d'impedància del tauler rígid-flex:
Impedància fonamental:L'espaiat entre línies és fonamental per controlar la impedància fonamental (és a dir, la impedància característica de les línies microstrip, cables coaxials, etc.). Segons la teoria de la línia de transmissió, factors com l'amplada de la línia, l'espaiat entre línies i el gruix del substrat determinen conjuntament la impedància característica d'una línia de transmissió. Quan l'espaiat de l'amplada de línia canvia, provocarà un canvi en la impedància característica, afectant així l'efecte de transmissió del senyal.
Coincidència d'impedància:Sovint es requereix la coincidència d'impedància en plaques rígides flexibles per garantir la millor transmissió de senyals per tot el circuit. La concordança d'impedància normalment necessita ajustar l'espaiat de l'amplada de línia per aconseguir-ho. Per exemple, en una línia microstrip, la impedància característica de la línia de transmissió es pot adaptar a la impedància requerida pel sistema ajustant l'amplada dels conductors i l'espai entre conductors adjacents.
Conversació i pèrdua:L'interlineat també té un impacte important en el control de la diafonia i la pèrdua. Quan l'espaiat de l'amplada de línia és petit, es millora l'efecte d'acoblament del camp elèctric entre els cables adjacents, cosa que pot provocar un augment de la diafonia. A més, les amplades de cables més petites i els espais de cables més grans donen lloc a una distribució de corrent més concentrada, augmentant la resistència i la pèrdua del cable.
3. El gruix del material també és un factor important que afecta el control d'impedància del tauler rígid-flex:
Les variacions en el gruix del material afecten directament la impedància característica de la línia de transmissió.
El següent és l'efecte del gruix del material sobre el control d'impedància de les plaques flexibles rígides:
Impedància característica de la línia de transmissió:La impedància característica d'una línia de transmissió es refereix a la relació proporcional entre el corrent i la tensió a la línia de transmissió a una freqüència específica. A la placa rígida flexible, el gruix del material afectarà el valor de la impedància característica de la línia de transmissió. En termes generals, quan el gruix del material es fa més prim, la impedància característica augmentarà; i quan el gruix del material es fa més gruixut, la impedància característica disminuirà. Per tant, quan es dissenya un tauler rígid flexible, cal seleccionar un gruix de material adequat per aconseguir la impedància característica requerida segons els requisits del sistema i les característiques de transmissió del senyal.
Relació línia-espai:Les variacions en el gruix del material també afectaran la relació entre línia i espai. Segons la teoria de la línia de transmissió, la impedància característica és proporcional a la relació entre l'amplada de la línia i l'espai. Quan el gruix del material canvia, per mantenir l'estabilitat de la impedància característica, cal ajustar la relació entre l'amplada de la línia i l'interlineat en conseqüència. Per exemple, quan es redueix el gruix del material, per mantenir constant la impedància característica, l'amplada de línia s'ha de reduir en conseqüència i l'interlineat s'ha de reduir corresponentment per mantenir la relació entre l'amplada de la línia i l'espai sense canvis.
4. La tolerància del coure galvanitzat també és un factor que afecta el control d'impedància de la placa rígida flexible:
El coure galvanitzat és una capa conductora que s'utilitza habitualment en plaques rígides flexibles, i els canvis en el seu gruix i tolerància afectaran directament la impedància característica del tauler.
La següent és la influència de la tolerància de coure galvanitzat en el control d'impedància de plaques rígides flexibles:
Tolerància al gruix de coure galvanitzat:El gruix del coure galvanitzat és un dels factors clau que afecten la impedància del tauler rígid-flex. Si la tolerància de gruix del coure galvanitzat és massa gran, el gruix de la capa conductora de la placa canviarà, afectant així la impedància característica de la placa. Per tant, quan es fabriquen taulers rígids flexibles, cal controlar estrictament la tolerància de gruix del coure galvanitzat per garantir l'estabilitat de la impedància característica.
Uniformitat del coure galvanitzat:A més de la tolerància al gruix, la uniformitat del coure galvanitzat també afecta el control d'impedància de les plaques flexibles rígides. Si hi ha una distribució desigual de la capa de coure galvanitzat al tauler, donant lloc a diferents gruixos del coure galvanitzat a diferents zones del tauler, la impedància característica també canviarà. Per tant, cal garantir la uniformitat del coure galvanitzat per garantir la consistència de la impedància característica quan es fabriquen taulers tous i rígids.
5. La tolerància al gravat també és un factor important que afecta el control de la impedància de les plaques rígides flexibles:
La tolerància al gravat es refereix a la desviació del gruix de la placa que es pot controlar quan es realitza el gravat en el procés de fabricació de taulers rígids flexibles.
Els següents són els efectes de les toleràncies de gravat sobre el control d'impedància de les plaques flexibles rígides:
Coincidència d'impedància del tauler rígid-flex: en el procés de fabricació del tauler rígid-flex, normalment s'utilitza el gravat per controlar el valor d'impedància característica. Mitjançant el gravat, l'amplada de la capa conductora es pot ajustar per aconseguir el valor d'impedància requerit pel disseny. No obstant això, durant el procés de gravat, atès que la velocitat de gravat de la solució de gravat a la placa pot tenir una certa tolerància, pot haver-hi desviacions en l'amplada de la capa conductora després del gravat, la qual cosa afecta el control precís de la impedància característica.
Coherència en la impedància característica:Les toleràncies de gravat també poden provocar diferències en el gruix de la capa conductora en diferents regions, donant lloc a una impedància característica inconsistent. La inconsistència de la impedància característica pot afectar el rendiment de transmissió del senyal, que és especialment important en comunicacions d'alta velocitat o aplicacions d'alta freqüència.
El control de la impedància és un aspecte important del disseny i fabricació de PCB Flex Rigid-Flex.Aconseguir valors d'impedància precisos i coherents és fonamental per a la transmissió del senyal fiable i el rendiment global dels dispositius electrònics.Per tant, prestant molta atenció a la selecció de substrats, la geometria de traça, el gruix dielèctric controlat, les toleràncies de recobriment de coure i les toleràncies de gravat, els dissenyadors i fabricants de PCB poden oferir amb èxit taulers flexibles rígids i d'alta qualitat que compleixin els estrictes requisits de la indústria. 15 anys d'intercanvi d'experiències del sector, espero que Capel us pugui oferir ajuda útil. Per a més preguntes sobre plaques de circuits, consulteu-nos directament, l'equip professional d'experts en plaques de circuits de Capel us respondrà en línia.
Hora de publicació: 22-agost-2023
Enrere
