Ang mga rigid-flex circuit ay lalong naging popular sa mga nakalipas na taon dahil pinagsasama nito ang flexibility ng flex circuit at rigidity.& pagiging maaasahan ng FR4 PCB. Ang isa sa mga pangunahing pagsasaalang-alang sa disenyo kapag lumilikha ng isang rigid-flex circuit ay ang halaga ng impedance. Para sa mga pangkalahatang signal ng high-frequency at RF circuit, ang 50ohm ay isang pinakakaraniwang halaga na ginamit ng mga designer at inirerekomenda ng manufacturer, kaya bakit pipiliin ang 50ohm? Available ba ang 30ohm o 80ohm? Ngayon, tutuklasin natin ang mga dahilan kung bakit ang 50ohm impedance ay ang pinakamainam na pagpipilian ng disenyo para sa mga rigid-flex circuit.
Ano ang Impedance at Bakit ito mahalaga?
Ang impedance ay isang sukatan ng paglaban sa daloy ng elektrikal na enerhiya sa isang circuit, na ipinahayag sa Ohms at gumaganap ng isang kritikal na kadahilanan sa disenyo ng mga circuit. Ito ay tumutukoy sa katangian ng impedance ng transmission trace, na kung saan ay ang impedance value ng electromagnetic wave habang nagpapadala sa trace/wire, at nauugnay sa geometric na hugis ng trace, ang dielectric na materyal at ang nakapalibot na kapaligiran ng trace. Maaari nating sabihin, ang isang impedance ay nakakaapekto sa kahusayan ng paglipat ng enerhiya at ang pangkalahatang pagganap ng circuit.
50ohm Impedance para sa Rigid-Flex Circuits
Mayroong ilang mga dahilan kung bakit ang isang 50ohm impedance ay ang pinakamainam na pagpipilian sa disenyo para sa mga rigid-flex circuit:
1. Karaniwan at default na halaga na pinahintulutan ng JAN
Sa panahon ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig, ang pagpili ng impedance ay ganap na nakasalalay sa pangangailangan para sa paggamit, at walang karaniwang halaga. Ngunit habang umuunlad ang teknolohiya, kailangang ibigay ang mga pamantayan ng impedance upang magkaroon ng balanse sa pagitan ng ekonomiya at kaginhawahan. Samakatuwid, ang JAN Organization (Joint Army Navy), isang pinagsamang organisasyon ng militar ng Estados Unidos, sa wakas ay pinili ang 50ohm impedance bilang karaniwang pamantayang halaga para sa pagsasaalang-alang ng pagtutugma ng impedance, katatagan ng paghahatid ng signal at pag-iwas sa pagmuni-muni ng signal. Simula noon, ang 50ohm impedance ay nagbago sa pandaigdigang default.
2. Pagmaximize ng pagganap
Mula sa pananaw ng disenyo ng PCB, sa ilalim ng 50ohm impedance, ang signal ay maaaring maipadala sa pinakamataas na kapangyarihan sa circuit, kaya binabawasan ang pagpapalambing at pagmuni-muni ng signal. Samantala, 50ohm din ang pinakakaraniwang ginagamit na antenna input impedance sa mga wireless na komunikasyon.
Sa pangkalahatan, mas mababa ang impedance, ang pagganap ng mga bakas ng paghahatid ay magiging mas mahusay. Para sa isang transmit trace na may ibinigay na lapad ng linya, mas malapit ito sa ground plane, bababa ang katumbas na EMI (Electro Magnetic Interference), at bababa rin ang crosstalk. Ngunit, mula sa punto ng view ng buong landas ng signal, ang impedance ay nakakaapekto sa kapasidad ng drive ng mga chips - karamihan sa mga naunang chips o mga driver ay hindi maaaring magmaneho ng linya ng pagpapadala na mas mababa sa 50ohm, habang ang mas mataas na linya ng pagpapadala ay mahirap ipatupad at hindi gumanap din, kaya ang isang kompromiso ng 50ohm impedance ay ang pinakamahusay na pagpipilian sa oras na iyon.
3. Pinasimpleng Disenyo
Sa disenyo ng PCB, palaging kailangang tumugma sa espasyo at lapad ng linya upang mabawasan ang pagmuni-muni ng signal at crosstalk. Kaya kapag nagdidisenyo ng mga bakas, kakalkulahin namin ang isang stack up para sa aming proyekto, na ayon sa kapal, substrate, mga layer at iba pang mga parameter upang makalkula ang impedance, tulad ng tsart sa ibaba.
Ayon sa aming karanasan, ang 50ohm ay madaling magdisenyo ng stack up, kaya naman malawak itong ginagamit sa mga industriya ng kuryente.
4. Padaliin at maayos ang produksyon
Isinasaalang-alang ang kagamitan ng karamihan sa umiiral na mga tagagawa ng PCB, ito ay medyo madali upang makabuo ng 50ohm impedance PCB.
Tulad ng alam natin, ang mas mababang impedance ay kailangang tumugma sa mas malawak na lapad ng linya at manipis na daluyan o malaking dielectric na pare-pareho, ito ay napakahirap na matugunan sa espasyo para sa kasalukuyang high density circuit boards. Habang ang mas mataas na impedance ay nangangailangan ng mas manipis na lapad ng linya at mas makapal na medium o mas maliit na dielectric constant, na hindi conductive para sa EMI at crosstalk suppression, at ang pagiging maaasahan ng pagproseso ay magiging mahirap para sa mga multilayer circuit at mula sa pananaw ng mass production.
Kontrolin ang 50ohm impedance sa paggamit ng karaniwang substrate (FR4, atbp.) at karaniwang core, ang produksyon ng karaniwang kapal ng board tulad ng 1mm, 1.2mm, ay maaaring idisenyo ang karaniwang lapad ng linya na 4~10mil, kaya ang katha ay napaka-maginhawa, at ang pagproseso ng kagamitan ay hindi masyadong mataas na mga kinakailangan.
5. Pagkatugma sa High-Frequency Signal
Maraming pamantayan at manufacture-device para sa mga circuit board, connector, at cable ang idinisenyo para sa 50ohm impedance, kaya ang paggamit ng 50ohm ay nagpapabuti sa compatibility sa pagitan ng mga device.
6. Sulit
Ang 50ohm impedance ay isang matipid at mainam na pagpipilian kapag isinasaalang-alang ang balanse sa pagitan ng gastos sa pagmamanupaktura at pagganap ng signal.
Sa medyo matatag na mga katangian ng paghahatid at mababang rate ng pagbaluktot ng signal, ang 50ohm impedance ay malawakang ginagamit sa maraming larangan, tulad ng mga signal ng video, high-speed data communications, atbp. Gayunpaman, mahalagang tandaan, na habang ang 50ohm ay isa sa mga pinakakaraniwang ginagamit na impedance sa electronic engineering, sa ilang mga aplikasyon, tulad ng frequency ng radyo, maaaring kailanganin ang iba pang mga halaga ng impedance upang matugunan ang mga partikular na kinakailangan. Samakatuwid, sa tiyak na disenyo, dapat nating piliin ang naaangkop na halaga ng impedance ayon sa aktwal na sitwasyon.
Ang Pinakamahusay na Teknolohiya ay may mayaman na karanasan sa pagmamanupaktura sa matibay na flex circuit board, kahit anong solong layer, double layer o multi-layer FPC. Bilang karagdagan, nag-aalok ang Best Tech ng FR4 PCB (hanggang sa 32layers), metal core PCB, ceramic PCB at ilang espesyal na PCB tulad ng RF PCB, HDI PCB, sobrang manipis at mabigat na tansong PCB. Maligayang pagdating upang makipag-ugnay sa amin kung mayroon kang mga katanungan sa PCB.