1, Hva er et 1oz kobbertykt 4-lags impedansbrett
Betydningen av "1oz kobbertykkelse": "oz" er den engelske forkortelsen for unse. I pcb-feltet refererer 1oz kobbertykkelse til at vekten av kobberfolie er 1 unse per kvadratfot areal. Ved konvertering kan det ses at tykkelsen på 1oz kobber er omtrent 0,035 mm. Denne tykkelsen av kobberfolie sikrer ikke bare god ledningsevne, men har også en viss mekanisk styrke og strømbærende kapasitet, noe som gjør den til en vanlig brukt kobbertykkelsesspesifikasjon i pcbdesign. I en krets kan et tykkere kobberlag redusere ledningsmotstanden og minimere strømtap under strømoverføring, akkurat som en bred motorvei lar kjøretøy passere jevnere, noe som reduserer overbelastning og energiforbruk. For eksempel, i noen strømkretsdeler som krever høy strømbærende kapasitet, kan 1oz kobber tykke linjer bedre møte overføringsbehovene til høye strømmer, og unngå overoppheting eller til og med brenning av linjene på grunn av overdreven strøm.
Analyse av "4-lags"-strukturen: En 4-lags impedansplate har fire ledende lag, vanligvis inkludert et topplag, et bunnlag, et kraftlag og et jordlag. Topp- og bunnlagene brukes hovedsakelig til å arrangere komponenter og overflatemontering, og fungerer som "vinduer" for å koble elektroniske enheter til omverdenen. Ulike elektroniske komponenter som brikker, motstander, kondensatorer osv. er loddet på disse to lagene. Kraftlaget er ansvarlig for å sørge for stabil strømforsyning til hele kretssystemet, akkurat som strømnettet i en by, og sørge for at alle områder har tilstrekkelig strøm. Det geologiske laget fungerer som et skjold og referansepotensial, som en solid jord, og gir en stabil referanse for signaler i kretsen, reduserer elektromagnetisk interferens og sikrer stabiliteten til signaloverføring. Disse fire etasjene er elektrisk koblet gjennom vias, som er som å koble sammen heiser i forskjellige etasjer, slik at signaler og strømmer fritt kan pendle mellom hver etasje, og bygge et komplett kretssystem.
Nøkkelbetydningen av "impedans": Impedans refererer til den obstruktive effekten av en krets på AC-signaler, og impedanstilpasning er avgjørende for høyfrekvent signaloverføring. I et 4-lags impedanskort oppnås spesifikke impedansverdier som 50 Ω og 75 Ω ved nøyaktig å kontrollere parametere som kretsbredde, kobbertykkelse, dielektrisk lagtykkelse og dielektrisk konstant. Når utgangsimpedansen til signalkilden samsvarer med den karakteristiske impedansen til overføringslinjen og belastningsimpedansen, kan signalet forplante seg på overføringslinjen uten refleksjon, og dermed sikre integriteten til signalet og unngå problemer som signalforvrengning og demping. Dette er som lyd som forplanter seg gjennom rør av forskjellige materialer. Hvis størrelsen og materialet på rørene ikke er egnet, vil lyden produsere ekko og demping, mens egnede rør (dvs. impedanstilpassede overføringslinjer) kan la lyden forplante seg tydelig og uten skade på destinasjonen.
2, nøkkelpunkter i produksjonsprosessen
Materialvalg:
Substrat: FR-4 brukes vanligvis som underlagsmateriale. FR-4 har god elektrisk isolasjonsytelse, mekaniske egenskaper og dimensjonsstabilitet, og tåler visse temperaturendringer, noe som gjør den egnet for arbeidsmiljøet til de fleste elektroniske enheter. I høyfrekvente applikasjonsscenarier brukes også spesielle materialer med lav dielektrisk konstant og lavt dielektrisk tap, som Rogers-materialer, for ytterligere å redusere signaloverføringstap og forbedre impedanskontrollnøyaktigheten.
Kobberfolie: For kravet om 1 oz kobbertykkelse, velges vanligvis en passende tykkelse av kobberfolie for laminering under produksjonsprosessen. For eksempel er det mulig å først bruke 1/3oz eller 1/2oz kobberfolie, og deretter øke tykkelsen på kobberlaget gjennom påfølgende galvaniseringsprosesser for å oppnå den endelige 1oz kobbertykkelsesstandarden. Dette kan sikre presis kontroll av trådbredden under etseprosessen, samtidig som det oppfyller kravene til overflatekobbertykkelse, og sikrer ledningsevnen og påliteligheten til kretsen.
Linjeproduksjonsprosess:
Kretsforming med høy presisjon: For å møte de høye-presisjonskravene til impedanskontroll, er avansert laser-direkte avbildningsteknologi tatt i bruk. Denne teknologien kan oppnå produksjon av ekstremt fine linjer, med linjebreddenøyaktighet kontrollert innenfor ± 0,01 mm og linjekantruhet mindre enn 1 μm. Ved å ta produksjonen av en 50 Ω karakteristisk impedanskrets som et eksempel, ved nøyaktig å kontrollere parametere som kretsbredde, avstand og avstand fra referanselaget, er impedansnøyaktigheten sikret å bli kontrollert innenfor ± 5 %, noe som reduserer impedanstransienter under signaloverføring, reduserer signalrefleksjon og stående bølgeforhold og effektiv overføring av signaler.
Mikro via maskinering: I 4 lags plater må et stort antall via hull maskineres for å oppnå signalforbindelser mellom lag. For 1oz kobbertykke 4 lags impedansplater brukes ofte laserboringsteknologi for å lage mikroviaer. Disse via-diametrene er vanligvis under 0,1 mm, med glatte og gratfrie vegger, noe som effektivt reduserer refleksjonstapet av signaler ved via-en. Elektroplettering gjennom hull vedtar en svært spredt kobberbeleggsprosess for å sikre jevn tykkelse på kobberlaget på hullveggen, med et avvik kontrollert innenfor mindre enn eller lik 10 %, og sikrer dermed god ledningsevne og mekanisk styrke til mellomlagsforbindelsen og unngår signaloverføringsavbrudd forårsaket av via feil.
Overflatebehandlingsprosess:
Vanlige overflatebehandlingsmetoder som strømløs nikkelgullbelegg er mye brukt i nøkkelområder som RF-grensesnitt og enhetsputer på millimeterbølge-PCB. For en 1oz kobbertykk 4-lags impedansplate, kontrolleres tykkelsen på gulllaget generelt til å være over 0,1 μm, og tykkelsen på nikkellaget er over 5 μm. Denne prosesseringsmetoden sikrer ikke bare påliteligheten til loddeskjøtene, men reduserer også effektivt kontaktmotstanden ved grensesnittet, minimerer impedansovergangen mellom RF-kontakten og pcbloddeskjøten, og sikrer at refleksjonstapet til signalet ved grensesnittet er mindre enn -20dB, og forbedrer stabiliteten til signaloverføring.
3, ytelsesfordeler
God elektrisk ytelse: 1oz kobbertykkelsen reduserer motstanden til kretsen, reduserer effektivt strømtap under signaloverføring og forbedrer kretseffektiviteten. For eksempel, i signaloverføringslinjen til kommunikasjonsutstyr, kan lavmotstandslinjer redusere signaldemping og sikre at signalet kan opprettholde tilstrekkelig styrke og kvalitet etter lang-overføring. Samtidig gir strukturen med 4 lag, kombinert med presis impedanskontroll, en stabil overføringskanal for høyfrekvente signaler, noe som reduserer signalrefleksjon og interferens. I signalbehandlingsmodulen til 5G-kommunikasjonsbasestasjoner kan den sikre nøyaktig overføring av-høyfrekvente millimeterbølgesignaler, og oppfylle kravene til 5G-nettverk for høy-hastighet og høy{11}}kapasitetsdataoverføring.
Sterke mekaniske egenskaper: Kombinasjonen av FR-4-substrat og 1oz kobbertykkelse gir PCB en viss mekanisk styrke, som tåler en viss grad av ytre påvirkning og vibrasjoner. Innen bilelektronikk møter kjøretøy ulike støt og vibrasjoner under kjøring. Et 1oz kobbertykt 4-lags impedanskort kan brukes i elektroniske enheter som motorkontrollenheter og i bilunderholdningssystemer for å sikre stabil drift i komplekse mekaniske miljøer og redusere kretsfeil forårsaket av mekanisk stress.
Utmerket varmeavledningsytelse: Under drift av elektroniske enheter genererer komponenter varme, og god varmeavledningsytelse er nøkkelen til å sikre stabil drift av enheten. En 1 oz tykk kobbertråd kan tjene som en effektiv varmespredningskanal, som raskt sprer varme. Samtidig kan den strukturelle utformingen av 4-lags platen rimelig ordne varmespredningsbanen, for eksempel å øke varmespredningsområdet ved å sette store områder med kobberhud i kraftlaget og jordlaget, og samarbeide med eksterne varmespredningsenheter for å spre varmen som genereres av kraftenheter i tide, og sikre at temperaturen forblir innenfor en rimelig rekkevidde for utstyret og{4} forlenge levetiden til utstyret.
4, Søknadsfelt
Innen kommunikasjon er det mye brukt i kommunikasjonsutstyr som 5G-basestasjoner, rutere og svitsjer. Signaltransceivermodulen til 5G-basestasjoner må behandle høy-frekvente og høy-hastighetssignaler. Et 1oz kobbertykt 4-lags impedanskort kan oppfylle sine strenge krav til signalintegritet og stabilitet, og sikrer rask og nøyaktig dataoverføring mellom basestasjoner og terminalenheter. Rutere og brytere som brukes i hjemme- og bedriftsnettverk er også avhengige av dette kretskortet for å oppnå effektiv videresending av data og signalbehandling, og gir brukere stabile og høyhastighets nettverkstilkoblinger.
Innen datavitenskap bruker datamaskinens hovedkort, som kjernekomponenten i datasystemet, et 1 oz kobbertykt 4-lags impedanskort for å gi stabil strømforsyning og høyhastighetsdataoverføringskanaler for høy-komponenter som CPU, minne og grafikkort. På serverhovedkort er denne typen kretskort spesielt nødvendig for å støtte samarbeidet mellom fler-prosessorer, store mengder minne og høyhastighetslagringsenheter, møte behovene til datasentre for stor-databehandling og -lagring, og sikre effektiv drift av servere.
Innen bilelektronikk: Med utviklingen av intelligente og elektriske kjøretøy blir elektroniske bilsystemer stadig mer komplekse. Den 1oz kobbertykke 4-lags impedansplaten spiller en viktig rolle i bilkjøringssystem, underholdningssystem for kjøretøyinformasjon, batteristyringssystem, etc. I autodrivsystemet er det nødvendig å raskt behandle en stor mengde data fra forskjellige sensorer. Denne pcb kan sikre aktualitet og nøyaktighet av dataoverføring og gi garanti for sikker kjøring av kjøretøy. I infotainmentsystemet i bilen er det ansvarlig for å oppnå stabil overføring av multimediesignaler som lyd og video, noe som forbedrer brukerens kjøreopplevelse.
Innen medisinsk utstyr krever høy-medisinsk utstyr som magnetisk resonansavbildning og datatomografi ekstremt høy ytelse og pålitelighet til elektroniske enheter. Det 1 oz kobbertykke 4-lags impedanskortet, med sin utmerkede elektriske ytelse og stabilitet, kan møte høy-signalbehandlings- og overføringskravene til medisinsk utstyr. For eksempel, i MR-utstyr, brukes det til å kontrollere og overføre RF-signaler, for å sikre klarhet og nøyaktighet av bildebehandling, og gi pålitelige diagnostiske bevis for leger.