PCB線路板阻抗知識(shí)

阻抗對(duì)印刷電路板的意義是什么，為什么印刷電路板應(yīng)該是阻抗？摘要：本文首先介紹了什么是阻抗以及阻抗的類型，然后介紹了為什么印刷電路板應(yīng)該是阻抗，最后闡述了阻抗對(duì)印刷電路板的意義，接下來(lái)是小編來(lái)理解。
在有電阻、電感和電容的電路中，交流電流的阻斷效應(yīng)稱為阻抗。阻抗通常用z表示，z是一個(gè)復(fù)數(shù)，實(shí)部稱為電阻，虛部稱為電抗，中電容對(duì)中電路中交流電流的阻斷作用稱為容抗，電感對(duì)中電路中交流電流的阻斷作用稱為感抗。電容和電感對(duì)中電路中交流電流的阻斷效應(yīng)稱為電抗。阻抗的單位是歐
(1)特征阻抗
在計(jì)算機(jī)、無(wú)線通信等電子信息產(chǎn)品中中，印刷電路板的中電路傳輸?shù)哪芰渴怯呻妷汉蜁r(shí)間組成的方波信號(hào)，其遇到的電阻稱為特征阻抗。
(2)差分阻抗
在驅(qū)動(dòng)端輸入兩個(gè)極性相反的相同信號(hào)波形，分別通過兩條差分線傳輸，在接收端減去兩個(gè)差分信號(hào)。差分阻抗是兩線之間的阻抗Zdiff
(3)奇模阻抗
中， 兩線的線對(duì)地阻抗Zoo和兩線阻抗值相同。
(4)偶模阻抗
驅(qū)動(dòng)端輸入兩個(gè)相同極性的相同信號(hào)波形，連接兩線時(shí)輸入阻抗Zcom。
(5)共模阻抗
中， 兩線線路對(duì)地阻抗的佐伊和兩線阻抗值相同，通常大于奇模阻抗。
印刷電路板的阻抗是指阻礙交流電流的電阻和電抗參數(shù)。在印刷電路板上生產(chǎn)中時(shí)，阻抗處理至關(guān)重要。原因如下：
1.印刷電路板(板的底部)應(yīng)考慮在接插，安裝電子元件，并考慮接插，之后的導(dǎo)電性和信號(hào)傳輸性能問題，因此阻抗越低越好，電阻率應(yīng)低于每平方厘米1倍；10-6歲以下。
2.在生產(chǎn)過程中，印刷電路板的中將經(jīng)歷銅沉積、鍍錫(或化學(xué)鍍、或熱噴涂錫)、接插零件焊接等過程。這些環(huán)節(jié)所用的材料必須保證底部的電阻率，從而保證印刷電路板的整體阻抗達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求并能正常工作。
3.印制電路板鍍錫是整個(gè)印制電路板制作中最容易出現(xiàn)的問題，也是影響阻抗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。化學(xué)鍍錫最大的缺陷是容易變色(容易氧化或潮解)和可焊性差，這將導(dǎo)致電路板焊接困難、導(dǎo)電性差或由于高阻抗導(dǎo)致整個(gè)板的性能不穩(wěn)定。
4.在印刷電路板中的導(dǎo)體中中會(huì)有各種信號(hào)傳輸，為了提高其傳輸速率，有必要增加其頻率。如果電路本身因蝕刻，堆棧厚度和線路寬度等因素而不同，會(huì)導(dǎo)致阻抗值發(fā)生變化，從而使其信號(hào)失真，導(dǎo)致印刷電路板的使用性能下降。因此，有必要將阻抗值控制在一定范圍內(nèi)。
對(duì)于電子產(chǎn)品行業(yè)，根據(jù)行業(yè)調(diào)查，化學(xué)鍍錫層最致命的弱點(diǎn)是容易變色(容易氧化或潮解)，可焊性差導(dǎo)致焊接困難，阻抗過高導(dǎo)致導(dǎo)電性差或整板性能不穩(wěn)定，易長(zhǎng)錫導(dǎo)致印刷電路板短路、燒毀或起火。
據(jù)報(bào)道，昆明理工大學(xué)在20世紀(jì)90年代初是中國(guó)第一個(gè)研究化學(xué)鍍錫的大學(xué)，隨后是廣州的同謙化學(xué)工業(yè)(企業(yè))在20世紀(jì)90年代末。到目前為止，這兩個(gè)機(jī)構(gòu)都被業(yè)界公認(rèn)為是過去10年中最好的。根據(jù)我們對(duì)多家企業(yè)的接觸篩選調(diào)查、實(shí)驗(yàn)觀察和長(zhǎng)期耐久性試驗(yàn)，同謙化學(xué)工業(yè)中公司已經(jīng)確認(rèn)，鍍錫層為低電阻率的純錫層，導(dǎo)電和釬焊質(zhì)量可以得到高水平的保證。難怪他們敢保證他們的鍍層可以保持變色、起泡、剝落和錫須永久生長(zhǎng)一年而不需要任何密封和防變色劑保護(hù)。
后來(lái)，當(dāng)整個(gè)社會(huì)生產(chǎn)工業(yè)發(fā)展到一定程度時(shí)，許多后來(lái)的參與者經(jīng)常互相抄襲。事實(shí)上，相當(dāng)多的企業(yè)本身并不具備R&D或首創(chuàng)能力。因此，許多產(chǎn)品及其用戶的電子設(shè)備產(chǎn)品(電路板底部或電子設(shè)備產(chǎn)品作為一個(gè)整體)性能不佳，性能不佳的主要原因是阻抗。因?yàn)楫?dāng)在中，使用不合格的化學(xué)鍍錫技術(shù)時(shí)，在印刷電路板上電鍍的錫不是真正的純錫(或純金屬單質(zhì))，而是錫化合物(即根本不是金屬單質(zhì)，而是金屬化合物、氧化物或鹵化物，更直接地說(shuō)，是非金屬物質(zhì))或錫化合物和錫金單質(zhì)的混合物，但是用肉眼很難發(fā)現(xiàn)。
由于印刷電路板的主電路是銅箔，銅箔的焊點(diǎn)是鍍錫層，電子元件是通過錫膏焊接在鍍錫層上的。事實(shí)上，焊接在電子元件和鍍錫層之間的焊膏是金屬錫(即具有良好導(dǎo)電性的金屬單質(zhì))，因此可以簡(jiǎn)單明了地指出，電子元件通過鍍錫層與印刷電路板底部的銅箔相連，因此鍍錫層的純度和阻抗是關(guān)鍵。此外，在接插電子元件出現(xiàn)之前，當(dāng)我們直接使用儀器檢測(cè)阻抗時(shí)，事實(shí)上，儀器探頭(或探針)的兩端都通過首先接觸印刷電路板底部銅箔表面的錫涂層與電流連通。因此，鍍錫是關(guān)鍵，是影響阻抗和印刷電路板性能的關(guān)鍵，也是容易被忽視的關(guān)鍵。
眾所周知，除了簡(jiǎn)單的金屬，它的化合物都是不良導(dǎo)體甚至是不導(dǎo)電的(這也是電路中存在分配容量或傳輸容量的關(guān)鍵)。因此，當(dāng)在錫涂層中存在這種導(dǎo)電但不導(dǎo)電的錫化合物或混合物時(shí)，由于未來(lái)的氧化和潮濕，其現(xiàn)成的電阻率或電解反應(yīng)后的電阻率及其相應(yīng)的阻抗相當(dāng)高(足以影響數(shù)字電路中的電平或信號(hào)傳輸)，并且其特征阻抗也是異相的。因此，它會(huì)影響電路板及其整機(jī)的性能。
因此，就目前的社會(huì)生產(chǎn)現(xiàn)象而言，印刷電路板底部涂層的材料和性能是影響整個(gè)印刷電路板特性阻抗的最重要和最直接的原因。然而，由于其隨涂層老化和因潮濕而電解的可變性，其阻抗的令人擔(dān)憂的影響變得更加隱性和可變。隱藏的主要原因是：第一，肉眼看不到(包括它的變化)；其次，它不能經(jīng)常測(cè)量，因?yàn)樗S時(shí)間和環(huán)境濕度而變化。