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        單面PCB板設計設備需要保持敏感度

        來源:   發布時間:2017-08-23 14:48:28   查看次數:
        單面PCB設計設備需要保持敏感度
         
        單面PCB的設計需要接觸很多專業性的數據和一些物理方面的知識,可以說是一門綜合性的技術項目。想要制作出優質的線路板,不僅需要扎實的基礎功底,同時對阻抗性也要保持敏感度,關于PCB板涉及的阻抗主要有以下幾方面:
         
        印刷PCB電路板直流電通過導線時,會受到一個阻力,這個阻力稱為電阻,符合為R,數值單位為“歐姆”(Ω)。
        電阻與電流和電壓的關系是:R=V/I
        另外,電阻還與導體材料的電阻率(β),導線的長度 (L),導體的截面積
        (S)有關。R= β L/S
         
        1、電阻
        交流電流流過一個導體時,所受到的阻力稱為阻抗 (Impedance),符合為Z,單位還是Ω。
        此時的阻力同直流電流所遇到的阻力有差別,除了電阻 的阻力以外,還有感抗(XL)和容抗(XC)的阻力問題。
        為區別直流電的電阻,將交流電所遇到之阻力稱為阻抗 (Z)。
        Z=√ R2 +(XL -XC)2
         
        2、阻抗(Z)
        近年來,IC集成度的提高和應用,其信號傳輸頻率和速 度越來越高,因而在印制板導線中,信號傳輸(發射)高到 某一定值后,便會受到印制板導線本身的影響,從而導致傳 輸信號的嚴重失真或完全喪失。這表明,PCB導線所“流通”的“東西”并不是電流,而是 方波訊號或脈沖在能量上的傳輸。
         
        3、特性阻抗控制(Z0 )
        上述此種“訊號”傳輸時所受到的阻力,另稱為“特性阻 抗”,代表符號為Z0。
        所以,PCB導線上單解決“通”、“斷”和“短路”的問題還 不夠,還要控制導線的特性阻抗問題。就是說,高速傳輸、高頻訊號傳輸的傳輸線,在質量上 要比傳輸導線嚴格得多。不再是“開路/短路”測試過關,或者 缺口、毛刺未超過線寬的20%,就能接收。必須要求測定特性阻抗值,這個阻抗也要控制在公差以 內,否則,只有報廢,不得返工。
        多層板信號傳輸線的特性阻抗Z0 ,目前要求控制范圍通 常是:50Ω±10%,75Ω ±10%,或28Ω±10% 。
         
        控制住的變化范圍,必須考慮四大因素:
        (1)信號線寬W;
        (2)信號線厚T;
        (3)介質層厚度H;
        (4)介電常數εr 。
        影響最大的是介質厚度,其次是介電常數,導線寬度, 最小是導線厚度。在選定基材后,εr變化很小,H變化也小,T較易控制,而線寬W控制在±10%是困難的,且線寬問題又有導線上針孔、 缺口、凹陷等問題。從某種意義上說,控制Z0,最有效最重要的方法是控制調整線寬。
         
        掌握這些物理性質的數據對于PCB設計會有很大的幫助,有經驗的技術人員會考慮周全各方面因素,以免最后出現質量問題,這并非僅僅依靠經驗,更多是對物理性質的充分理解。
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