Les circuits rigides-flex sont devenus de plus en plus populaires ces dernières années car ils combinent la flexibilité des circuits flexibles et la rigidité& fiabilité du circuit imprimé FR4. L'une des principales considérations de conception lors de la création d'un circuit rigide-flexible est la valeur d'impédance. Pour les signaux haute fréquence généraux et les circuits RF, 50 ohms est la valeur la plus courante utilisée par les concepteurs et recommandée par le fabricant, alors pourquoi choisir 50 ohms ? Est-ce que 30ohm ou 80ohm est disponible? Aujourd'hui, nous allons explorer les raisons pour lesquelles une impédance de 50 ohms est le choix de conception optimal pour les circuits rigides-flexibles.
Qu'est-ce que l'impédance et pourquoi est-ce important ?
L'impédance est une mesure de la résistance au flux d'énergie électrique dans un circuit, qui est exprimée en Ohms et joue un rôle critique dans la conception des circuits. Il fait référence à l'impédance caractéristique de la trace de transmission, qui est la valeur d'impédance de l'onde électromagnétique lors de la transmission dans la trace/le fil, et est liée à la forme géométrique de la trace, au matériau diélectrique et à l'environnement de la trace. On peut dire qu'une impédance affecte l'efficacité du transfert d'énergie et les performances globales du circuit.
Impédance de 50 ohms pour les circuits Rigid-Flex
Il existe plusieurs raisons pour lesquelles une impédance de 50 ohms est le choix de conception optimal pour les circuits rigides-flexibles :
1. Valeur standard et par défaut autorisée par JAN
Pendant la Seconde Guerre mondiale, la sélection de l'impédance dépendait entièrement du besoin d'utilisation et il n'y avait pas de valeur standard. Mais à mesure que la technologie progresse, des normes d'impédance doivent être définies afin de trouver un équilibre entre économie et commodité. Par conséquent, la JAN Organization (Joint Army Navy), une organisation conjointe de l'armée américaine, a finalement choisi l'impédance de 50 ohms comme valeur standard commune pour tenir compte de l'adaptation d'impédance, de la stabilité de la transmission du signal et de la prévention de la réflexion du signal. Depuis lors, l'impédance de 50 ohms est devenue la valeur par défaut globale.
2. Optimisation des performances
Du point de vue de la conception du circuit imprimé, sous l'impédance de 50 ohms, le signal peut être transmis à la puissance maximale dans le circuit, réduisant ainsi l'atténuation et la réflexion du signal. Pendant ce temps, 50 ohms est également l'impédance d'entrée d'antenne la plus couramment utilisée dans les communications sans fil.
D'une manière générale, à faible impédance, les performances des traces de transmission seront meilleures. Pour une trace de transmission avec une largeur de ligne donnée, plus elle est proche du plan de masse, l'EMI (interférence électromagnétique) correspondante diminuera et la diaphonie diminuera également. Mais, du point de vue de l'ensemble du chemin du signal, l'impédance affecte la capacité d'entraînement des puces - la plupart des premières puces ou pilotes ne peuvent pas piloter une ligne de transmission inférieure à 50 ohms, tandis que la ligne de transmission supérieure était difficile à mettre en œuvre et ne l'a pas fait. fonctionnent aussi bien, donc un compromis d'impédance de 50 ohms était le meilleur choix à l'époque.
3. Conception simplifiée
Dans la conception de circuits imprimés, il est toujours nécessaire de faire correspondre l'espacement et la largeur des lignes pour réduire la réflexion et la diaphonie du signal. Ainsi, lors de la conception des pistes, nous calculerons une pile pour notre projet, qui est fonction de l'épaisseur, du substrat, des couches et d'autres paramètres pour calculer l'impédance, comme le tableau ci-dessous.
Selon notre expérience, 50ohm est facile à concevoir, c'est pourquoi il est largement utilisé dans les industries électriques.
4. Faciliter et fluidifier la production
Compte tenu de l'équipement de la plupart des fabricants de PCB existants, il est relativement facile de produire des PCB d'impédance de 50 ohms.
Comme nous le savons, une impédance plus faible doit correspondre à une largeur de ligne plus large et à une constante diélectrique moyenne ou grande mince, il est si difficile de se rencontrer dans l'espace pour les cartes de circuits imprimés à haute densité actuelles. Alors qu'une impédance plus élevée nécessite une largeur de ligne plus fine et un support plus épais ou une constante diélectrique plus petite, ce qui n'est pas conducteur pour la suppression des EMI et de la diaphonie, et la fiabilité du traitement sera médiocre pour les circuits multicouches et du point de vue de la production de masse.
Contrôlez l'impédance de 50 ohms dans l'utilisation d'un substrat commun (FR4, etc.) et d'un noyau commun, la production d'une épaisseur de carte commune telle que 1 mm, 1,2 mm, peut être conçue avec une largeur de ligne commune de 4 ~ 10 mil, de sorte que la fabrication est très pratique, et le traitement de l'équipement n'est pas des exigences très élevées.
5. Compatibilité avec les signaux haute fréquence
De nombreuses normes et dispositifs de fabrication pour les circuits imprimés, les connecteurs et les câbles sont conçus pour une impédance de 50 ohms, donc l'utilisation de 50 ohms améliore la compatibilité entre les dispositifs.
6. Rentable
L'impédance de 50 ohms est un choix économique et idéal lorsque l'on considère l'équilibre entre le coût de fabrication et les performances du signal.
Avec ses caractéristiques de transmission relativement stables et son faible taux de distorsion du signal, l'impédance de 50 ohms est largement utilisée dans de nombreux domaines, tels que les signaux vidéo, les communications de données à haut débit, etc. Cependant, il est important de noter que si 50 ohms est l'une des impédances les plus couramment utilisées en ingénierie électronique, dans certaines applications, telles que la radiofréquence, d'autres valeurs d'impédance peuvent être nécessaires pour répondre à des exigences spécifiques. Par conséquent, dans la conception spécifique, nous devons choisir la valeur d'impédance appropriée en fonction de la situation réelle.
Best Technology possède une riche expérience dans la fabrication de circuits imprimés flexibles rigides, qu'ils soient monocouches, doubles couches ou FPC multicouches. De plus, Best Tech propose des circuits imprimés FR4 (jusqu'à 32 couches), des circuits imprimés à noyau métallique, des circuits imprimés en céramique et certains circuits imprimés spéciaux tels que les circuits imprimés RF, les circuits imprimés HDI, les circuits imprimés en cuivre extra fins et lourds. Bienvenue à nous contacter si vous avez des demandes de PCB.