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为什么要控制控制 pcb 阻抗
线路板中阻抗是一个很重要的参数,为实现信号的低损耗和高频传送,必须将阻抗值控制在10%甚至更小的范围内。其原理我们在初中学过,因一个电池是有内阻的,其输出功率P=U²/R,其中R=内阻和外阻之合,电压不变情况下,R越小,功率越大。而根据数学理论R²+r²≥2Rr,当R=r时,等号才成立,这时内外阻之和最小。阻抗也可理解为当电路阻值等于电源内阻时,用电器具有最大功率。
电路板中的电阻是起什么作用的呢
电阻(Resistor)是所有电子电路中使用最多的元件。电阻的主要物理特征是变电能为热能,也可说它是一个耗能元件,电流经过它就产生热能。电阻在电路中通常起分压分流的作用,对信号来说,交流与直流信号都可以通过电阻。通常来说,使用万用表可以很容易判断出电阻的好坏:将万用表调节在电阻挡的合适挡位,并将万用表的两个表笔放在电阻的两端,就可以从万用表上读出电阻的阻值。应注意的是,测试电阻时手不能接触到表笔的金属部分。但在实际手机维修中,很少出现电阻损坏,除少数机型的一些电阻外,也很少去关心电阻的阻值。着重注意的是电阻是否虚焊,脱焊。串联分压,并联分流。即:串联的时候,i=I,各负载(用电器)上的电流都等于总电流;∑u=U,各用电器上的电压和等于总电压。并联的时候,u=U,各负载(用电器)上的电压都等于总电压;∑i=I,各用电器上的电流和等于总电流。
PCB电路板为什么要做阻抗
你所说的应该是做阻抗试验。
对于PCB来说常见的阻抗术语是“特征阻抗”。
例如拿PCB板上传输线的特征阻抗来说:通常如果在同一个PCB互联线上特征阻抗处处保持一致,这样的PCB板上传输线就成为高质量的。什么样的电路板叫做受控阻抗的电路板?受控阻抗的电路板是指PCB板上所有传输线的特征阻抗符合统一的目标规范,通常是指所有传输线的特征阻抗的值在25Ω到70Ω之间。
造成PCB线路板阻抗过高的主要原因是什么?或PCB线路板本身质量看不到问题但却随着时间越久问题(包括阻抗)越大,或性能不稳定的主要原因是什么?
请看以下专业学术分析:
阻抗——其实是指电阻和对电抗的参数,因为PCB线路(板底)要考虑接插安装电子元件,接插后考虑导电性能和信号传输性能等问题,所以必然要求阻抗越低越好,电阻率要低于每平方厘米1×10的负6次方以下。
另一方面,PCB线路板在生产过程中要经历沉铜、电镀锡(或化学镀,或热喷锡)、接插件焊锡等环节及该环节所使用的材料都必须保证电阻率底,才能保证线路板的整体阻抗低以至符合产品质量要求,否则线路板将不能正常运行。
另外,电子行业的整体来看,PCB线路板在镀锡环节是最容易出问题的,是影响阻抗的关键环节,因为线路板镀锡环节,现已流行使用化学镀锡技术来实现镀锡目的,但我们作为电子行业的受用人,对电子或电子加工行业10多年来的接触和观测,纵观国内能做好化学镀锡(用于PCB或电子镀锡领域)的企业没有多少家,因为化学镀锡工艺在国内是后起之秀,而且众企业的该项技术水平参差不齐……。
对电子行业来说,据行内调查,化学镀锡层最致命的弱点就是易变色(既易氧化或潮解)、钎焊性差导致难焊接、阻抗过高导致导电性能差或整板性能的不稳定、易长锡须导致PCB线路短路以至烧毁或着火事件……。
据悉,国内最先研究化学镀锡的当是上世纪90年代初昆明理工大学,之后就是90年代末的广州同谦化工(企业),一直至今,10年来行内均有认可该两家机构是做得最好的。其中,据我们对众多企业的接触筛选调查、实验观测以及长期耐力测试,证实同谦化工的镀锡层是低电阻率的纯锡层,导电和钎焊等质量可以保证到较高的水准,难怪他们敢对外保证其镀层在无须任何封闭及防变色剂保护的情况下,能保持一年不变色、不起泡、不脱皮、永久不长锡须。
后来当整个社会生产业发展到一定程度的时候,很多后来参与者往往是属于互相抄袭,其实相当一部分企业自己本身并没有研发或首创能力,所以,造成很多产品及其用户的电子产品(线路板板底或电子产品整体)性能不佳,而造成性能不佳的最主要原因就是因为阻抗问题,因为当不合格的化学镀锡技术在使用过程中,其为PCB线路板所镀上去的锡其实并不是真正的纯锡(或称纯金属单质),而是锡的化合物(即根本就不是金属单质,而是金属化合物,氧化物或卤化物,更直接地说是属于非金属物质)或锡化合物与锡金属单质的混合物,但单凭借肉眼是很难发现的……。
又因为,PCB线路板的主体线路是铜箔,在铜箔的焊点上就是镀锡层,而电子元件就是通过焊锡膏(或焊锡线)焊接在镀锡层上面的,事实上焊锡膏在融熔状态焊接到电子元件和锡镀层之间的是金属锡(即导电良好的金属单质),所以可以简单扼要地指出,电子元件是通过锡镀层再与PCB板底的铜箔连接的,所以锡镀层的纯洁性及其阻抗是关键;又,但未有接插电子元件之前,我们直接用仪器去检测阻抗时,其实仪器探头(或称为表笔)两端也是通过先接触PCB板底的铜箔表面的锡镀层再与PCB板底的铜箔来连通电流的。所以锡镀层是关键,是影响阻抗的关键和影响PCB整板性能的关键,也是易于被忽略的关键。
又,众所周知,除金属单质外,其化合物均是电的不良导体或甚至不导电的(又,这也是造成线路中存在分布容量或传布容量的关键),所以锡镀层中存在这种似导电而非导电的锡的化合物或混合物时,其现成电阻率或未来氧化、受潮所发生电解反应后的电阻率及其相应的阻抗是相当高的(足已影响数字电路中的电平或信号传输,)而且其特征阻抗也不相一致。所以会影响该线路板及其整机的性能。
所以,就现时的社会生产现象来说,PCB板底上的镀层物质和性能是影响PCB整板特征阻抗的最主要原因和最直接的原因,但又由于其具有随着镀层老化及受潮电解的变化性,所以其阻抗产生的忧患影响变得更加隐性和多变性,其隐蔽的主要原因在于:第一不能被肉眼所见(包括其变化),第二不能被恒常测得,因为其有随着时间和环境湿度的改变而变的变化性,所以总是易于被人忽略。或将原因错误转嫁。
所以,在知道了造成高阻抗的原因之后,解决镀层问题才是阻抗问题的关键。
阻抗在电路中什么作用
实现能量最有效的传输,当且仅当信号源内阻与负载等效电阻一致的情况下,负载才能获取最大能量!将此延伸至线性场景,便引入了阻抗概念。每种介质都有其自身的阻抗特性,如晶体管的基极体电阻,同轴馈缆的特性阻抗,天线的辐射阻抗等,为了实现能量最有效的传递,能量的供体和受体间的阻抗需满足特定的关系,既阻抗匹配!
Stm32 PCB阻抗要求
你好,Stm32 PCB阻抗要求如下:
1、阻抗的作用是为了保证信号传输的完整性,确保信号从A点可以完整传到B点,不会变形失真。
2、阻抗主要是针对高速信号作的要求。
3、不同信号阻抗值不一样,由PCB设计工程师结合方案要求确认。
4、阻抗值受PCB非常多的因素影响。
5、阻抗值是通过专业的阻抗计算软件,结合阻抗类型、线宽、线距、板材、叠层、板厚、介质等因素进行综合计算。
6、板厂通过设备如阻抗测试仪测试最终阻抗
阻抗要求是为确保电路板上高速信号的完整性而提出,它对高速数字系统正常稳定运行起到了关键性因素,在高速系统中,关键信号线不能当成是普通的传输线来看待,必须要考虑其特性阻抗。
若关键传输线的阻抗没有达到匹配,可能会导致信号反射、反弹,损耗,原本良好的信号波形变形(上冲、下冲、振铃现象),其将直接影响电路的性能甚至功能。
每次工程师们画完PCB后,如果对于有”做阻抗“需求的PCB时,就必须要在工艺要求文件里附上阻抗需求(包括哪些线路、做多大值的阻抗、控制误差在多少等信息)
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