Rigid-flex-kretser har blitt stadig mer populært de siste årene på grunn av at det kombinerer fleksibiliteten til flex-kretser og stivhet& påliteligheten til FR4 PCB. En av de viktigste designhensynene når du lager en rigid-flex-krets er impedansverdien. For generelle høyfrekvente signaler og RF-kretser er 50ohm en vanlig verdi som designere brukte og produsenten anbefalte, så hvorfor velge 50ohm? Er 30 ohm eller 80 ohm tilgjengelig? I dag skal vi utforske årsakene til at en 50 ohm impedans er det optimale designvalget for rigid-flex kretser.
Hva er impedans og hvorfor er det viktig?
Impedans er et mål på motstand mot strømmen av elektrisk energi i en krets, som uttrykkes i ohm og utfører en kritisk faktor i utformingen av kretsene. Det refererer til den karakteristiske impedansen til overføringssporet, som er impedansverdien til den elektromagnetiske bølgen mens den overføres i sporet/tråden, og er relatert til den geometriske formen til sporet, det dielektriske materialet og det omgivende miljøet til sporet. Vi kan si at en impedans påvirker effektiviteten til energioverføring og den generelle ytelsen til kretsen.
50 ohm impedans for stive-fleks-kretser
Det er flere grunner til at en 50 ohm impedans er det optimale designvalget for rigid-flex kretser:
1. Standard og standardverdi autorisert av JAN
Under andre verdenskrig var impedansvalget helt avhengig av bruksbehovet, og det fantes ingen standardverdi. Men etter hvert som teknologien utvikler seg, må det gis impedansstandarder for å finne en balanse mellom økonomi og bekvemmelighet. Derfor valgte JAN Organization (Joint Army Navy), en felles organisasjon av det amerikanske militæret, til slutt 50ohm impedans som vanlig standardverdi for vurdering av impedanstilpasning, signaloverføringsstabilitet og signalrefleksjonsforebygging. Siden den gang har 50 ohm impedans utviklet seg til den globale standarden.
2. Ytelsesmaksimering
Fra PCB-designperspektivet, under 50ohm-impedansen, kan signalet overføres med maksimal effekt i kretsen, og dermed redusere signaldemping og refleksjon. I mellomtiden er 50 ohm også den mest brukte antenneinngangsimpedansen i trådløs kommunikasjon.
Generelt sett vil lavere impedans, ytelsen til overføringsspor være bedre. For et sendespor med en gitt linjebredde, jo nærmere jordplanet den er, vil den tilsvarende EMI (elektromagnetisk interferens) reduseres, og krysstale vil også avta. Men fra synspunktet til hele signalbanen, påvirker impedans drivkapasiteten til brikker – de fleste tidlige brikker eller drivere kan ikke drive sendelinje som er lavere enn 50 ohm, mens høyere sendelinje var vanskelig å implementere og ikke gjorde det. presterer også, så et kompromiss med 50 ohm impedans var det beste valget på den tiden.
3. Forenklet design
I PCB-design er det alltid nødvendig å samsvare med linjerom og -bredde for å redusere signalrefleksjon og krysstale. Så når vi designer spor, vil vi beregne en stabel opp for prosjektet vårt, som er i henhold til tykkelse, underlag, lag og andre parametere for å beregne impedans, for eksempel under diagrammet.
Ifølge vår erfaring er 50 ohm lett å designe, og det er derfor det er mye brukt i elektriske industrier.
4. Tilrettelegge og smidig produksjon
Med tanke på utstyret til de fleste eksisterende PCB-produsenter er det relativt enkelt å produsere 50ohm impedans-PCB.
Som vi vet, må lavere impedans matche bredere linjebredde og tynn middels eller stor dielektrisk konstant, det er så vanskelig å møte i rommet for de nåværende kretskortene med høy tetthet. Mens høyere impedans trenger tynnere linjebredde og tykkere middels eller mindre dielektrisk konstant, som ikke er ledende for EMI og krysstale-undertrykkelse, og påliteligheten til prosessering vil være dårlig for flerlagskretser og fra masseproduksjonsperspektivet.
Kontroller 50 ohm impedans ved bruk av felles substrat (FR4, etc.) og felles kjerne, produksjon av felles bretttykkelse som 1 mm, 1,2 mm, kan utformes felles linjebredde på 4 ~ 10 mil, så fabrikasjonen er veldig praktisk, og behandlingen av utstyret er ikke veldig høye krav.
5. Kompatibilitet med høyfrekvente signaler
Mange standarder og produksjonsenheter for kretskort, kontakter og kabler er designet for 50 ohm impedans, så bruk av 50 ohm forbedrer kompatibiliteten mellom enheter.
6. Kostnadseffektiv
Impedansen på 50 ohm er et økonomisk og ideelt valg når man vurderer balansen mellom produksjonskostnad og signalytelse.
Med sine relativt stabile overføringsegenskaper og lave signalforvrengningshastighet, er 50ohm impedans mye brukt på mange felt, for eksempel videosignaler, høyhastighets datakommunikasjon, etc. Det er imidlertid viktig å merke seg at selv om 50 ohm er en av de mest brukte impedansene i elektronisk konstruksjon, kan det i noen applikasjoner, for eksempel radiofrekvens, kreves andre impedansverdier for å oppfylle spesifikke krav. Derfor, i den spesifikke designen, bør vi velge passende impedansverdi i henhold til den faktiske situasjonen.
Best Technology har rik produksjonserfaring innen rigid flex kretskort, uansett enkeltlag, dobbeltlag eller flerlags FPC. I tillegg tilbyr Best Tech FR4 PCB (opptil 32 lag), metallkjerne PCB, keramiske PCB og noen spesielle PCB som RF PCB, HDI PCB, ekstra tynne og tunge kobber PCB. Velkommen til å kontakte oss hvis du har PCB-henvendelser.