1, що таке 4-шарова плата з опором міді товщиною 1 унція
Значення «товщини міді в 1 унції»: «oz» — це англійська абревіатура для унції. У полі pcb товщина міді 1 унція означає вагу мідної фольги, що становить 1 унцію на квадратний фут площі. Перерахувавши, можна побачити, що товщина 1 унції міді становить приблизно 0,035 мм. Ця товщина мідної фольги не тільки забезпечує хорошу провідність, але також має певну механічну міцність і пропускну здатність по струму, що робить її загальновживаною специфікацією товщини міді в дизайні друкованих плат. У ланцюзі більш товстий шар міді може зменшити опір дроту та мінімізувати втрати потужності під час передачі струму, так само як широка магістраль дозволяє транспортним засобам проїжджати плавніше, зменшуючи затори та споживання енергії. Наприклад, у деяких частинах силових ланцюгів, які потребують високої пропускної здатності по струму, мідні лінії товщиною 1 унція можуть краще задовольнити потреби в передачі високих струмів, уникаючи перегріву або навіть спалювання ліній через надмірний струм.
Аналіз структури «4 шари»: 4-шарова імпедансна плата має чотири провідні шари, як правило, включаючи верхній шар, нижній шар, шар живлення та шар заземлення. Верхній і нижній шари в основному використовуються для розміщення компонентів і поверхневого монтажу, слугуючи «вікнами» для підключення електронних пристроїв до зовнішнього світу. На цих двох шарах припаяні різні електронні компоненти, такі як мікросхеми, резистори, конденсатори тощо. Рівень живлення відповідає за забезпечення стабільного електропостачання для всієї ланцюгової системи, як і мережа електропостачання в місті, забезпечуючи достатню кількість електроенергії в усіх районах. Геологічний шар слугує екраном і опорним потенціалом, як тверда земля, забезпечуючи стабільну опору для сигналів у ланцюзі, зменшуючи електромагнітні перешкоди та забезпечуючи стабільність передачі сигналу. Ці чотири поверхи електрично з’єднані через отвори, які схожі на з’єднання ліфтів на різних поверхах, дозволяючи сигналам і струмам вільно переміщатися між кожним поверхом, створюючи повну ланцюгову систему.
Ключове значення "імпедансу": імпеданс означає вплив кола на сигнали змінного струму, а узгодження імпедансу має вирішальне значення для високо{0}}передачі сигналу. У 4-шаровій платі імпедансу конкретні значення імпедансу, такі як 50 Ом і 75 Ом, досягаються шляхом точного контролю таких параметрів, як ширина ланцюга, товщина міді, товщина шару діелектрика та діелектрична проникність. Коли вихідний опір джерела сигналу відповідає характеристичному опору лінії передачі та опору навантаження, сигнал може поширюватися по лінії передачі без відбиття, таким чином забезпечуючи цілісність сигналу та уникаючи таких проблем, як спотворення та затухання сигналу. Це як звук, що поширюється по трубах з різних матеріалів. Якщо розмір і матеріал труб не підходять, звук вироблятиме відлуння та затухання, тоді як відповідні труби (тобто лінії передачі з узгодженим імпедансом) можуть дозволити звуку поширюватися чітко та без шкоди до місця призначення.
2, Ключові моменти виробничого процесу
Вибір матеріалу:
Підкладка: FR-4 зазвичай використовується як матеріал підкладки. FR-4 має хороші показники електроізоляції, механічні властивості та стабільність розмірів і може витримувати певні зміни температури, що робить його придатним для робочого середовища більшості електронних пристроїв. У високочастотних сценаріях застосування також використовуються спеціальні матеріали з низькою діелектричною проникністю та малими діелектричними втратами, такі як матеріали Роджерса, для подальшого зменшення втрат при передачі сигналу та підвищення точності керування імпедансом.
Мідна фольга: відповідно до вимог щодо товщини міді 1 унція під час виробничого процесу зазвичай вибирається відповідна товщина мідної фольги для ламінування. Наприклад, можна спочатку використовувати 1/3oz або 1/2oz мідної фольги, а потім збільшити товщину мідного шару за допомогою наступних процесів гальванічного покриття, щоб досягти остаточного стандарту товщини міді 1oz. Це може забезпечити точний контроль ширини дроту під час процесу травлення, а також відповідати вимогам до товщини поверхні міді, забезпечуючи провідність і надійність схеми.
Процес виробництва лінії:
Високоточне формування ланцюга: щоб задовольнити вимоги високої{0}}точності керування імпедансом, застосовано вдосконалену технологію лазерного прямого зображення. Ця технологія дозволяє створювати надзвичайно тонкі лінії з точністю ширини лінії, контрольованою в межах ± 0,01 мм, і шорсткістю країв лінії менше 1 мкм. Візьмемо для прикладу виробництво ланцюга з опором опору 50 Ом. За допомогою точного контролю таких параметрів, як ширина ланцюга, відстань і відстань від опорного шару, точність опору забезпечується в межах ± 5%, що значно зменшує перехідні процеси опору під час передачі сигналу, знижує відбиття сигналу та коефіцієнт стоячої хвилі, а також забезпечує ефективну передачу сигналу.
Обробка мікропрохідних отворів: у 4-шарових платах потрібно обробити велику кількість прохідних отворів для досягнення сигнальних з’єднань між шарами. Для 4-шарових опорних пластин товщиною 1 унції міді технологія лазерного свердління часто використовується для створення мікроотворів. Діаметр цих отворів зазвичай становить менше 0,1 мм, вони мають гладкі стінки без задирок, що ефективно зменшує втрати сигналу від відбиття на отворі. Наскрізне отвірне гальванічне покриття використовує процес високодисперсного міднення для забезпечення рівномірної товщини мідного шару на стінці отвору з відхиленням, що контролюється в межах Менше або дорівнює 10%, таким чином забезпечуючи хорошу провідність і механічну міцність міжшарового з’єднання та уникаючи переривання передачі сигналу, спричиненого через поломку.
Процес обробки поверхні:
Звичайні методи обробки поверхні, такі як безелектролітичне нікелювання, широко використовуються в ключових областях, таких як радіочастотні інтерфейси та майданчики пристроїв на друкованих платах міліметрового діапазону. Для 4-шарової імпедансної плати міді товщиною 1 унція товщина шару золота, як правило, повинна бути вище 0,1 мкм, а товщина шару нікелю – вище 5 мкм. Цей метод обробки не тільки забезпечує надійність паяних з’єднань, але також ефективно зменшує контактний опір на інтерфейсі, мінімізуючи перехід імпедансу між радіочастотним роз’ємом і pcbпаяним з’єднанням, гарантуючи, що втрати сигналу від відбиття на інтерфейсі становлять менше -20 дБ, і покращуючи стабільність передачі сигналу.
3, Переваги продуктивності
Хороші електричні характеристики: товщина міді 1 унція зменшує опір ланцюга, ефективно зменшуючи втрати потужності під час передачі сигналу та покращуючи ефективність ланцюга. Наприклад, у лінії передачі сигналу комунікаційного обладнання лінії з низьким опором можуть зменшити загасання сигналу та забезпечити достатню силу та якість сигналу після-передачі на великі відстані. У той же час 4-шарова структура в поєднанні з точним контролем імпедансу забезпечує стабільний канал передачі високочастотних-сигналів, зменшуючи відображення сигналу та перешкоди. У модулі обробки сигналів базових станцій зв’язку 5G він може забезпечити точну передачу високо-сигналів міліметрового діапазону, що відповідає вимогам мереж 5G щодо високо-швидкості та-передачі даних великої{11}}ємності.
Сильні механічні властивості: поєднання підкладки FR-4 і товщини міді 1 унція надає друкованій платі певну механічну міцність, яка може витримувати певний ступінь зовнішнього впливу та вібрації. У сфері автомобільної електроніки транспортні засоби стикаються з різними ударами та вібрацією під час руху. Чотирьохшарову імпедансну плату товщиною 1 унції міді можна використовувати в електронних пристроях, таких як блоки керування двигуном і в автомобільних розважальних системах, щоб забезпечити стабільну роботу в складних механічних середовищах і зменшити збої в ланцюгах, спричинені механічним впливом.
Чудова продуктивність розсіювання тепла: Під час роботи електронних пристроїв компоненти виділяють тепло, і хороша продуктивність розсіювання тепла є ключем до забезпечення стабільної роботи пристрою. Мідний дріт товщиною 1 унція може служити ефективним каналом розсіювання тепла, швидко розсіюючи тепло. У той же час структурна конструкція 4-шарової плати може розумно організувати шлях розсіювання тепла, наприклад, збільшити площу розсіювання тепла шляхом розміщення великих площ мідної оболонки в шарі живлення та шарі заземлення та взаємодії із зовнішніми пристроями розсіювання тепла для своєчасного розсіювання тепла, що виділяється силовими пристроями, гарантуючи, що температура обладнання залишається в розумному діапазоні під час довгострокової-експлуатації з високим навантаженням і подовжує термін служби. обладнання.
4, Поля застосування
У сфері зв’язку він широко використовується в комунікаційному обладнанні, такому як базові станції 5G, маршрутизатори та комутатори. Модуль приймача сигналів базових станцій 5G має обробляти високо-частотні та високо{4}}швидкісні сигнали. 4-шарова імпедансна плата товщиною 1 унції міді може відповідати суворим вимогам щодо цілісності та стабільності сигналу, забезпечуючи швидку та точну передачу даних між базовими станціями та термінальними пристроями. Маршрутизатори та комутатори, які використовуються в домашніх і корпоративних мережах, також покладаються на цю друковану плату для ефективного пересилання даних і обробки сигналів, забезпечуючи користувачам стабільне та високо{9}}швидкісне мережеве з’єднання.
У галузі інформатики материнська плата комп’ютера, як основний компонент комп’ютерної системи, використовує 4-шарову плату опору міді товщиною 1 унцію, щоб забезпечити стабільне живлення та високо-канали передачі даних для високо-продуктивних компонентів, таких як ЦП, пам’ять і графічна карта. У серверних материнських платах цей тип друкованої плати особливо необхідний для підтримки спільної роботи між багатоядерними-процесорами, великими об’ємами пам’яті та високо-швидкісними пристроями зберігання даних, задоволення потреб центрів обробки даних-для великомасштабної обробки й зберігання даних і забезпечення ефективної роботи серверів.
У сфері автомобільної електроніки: з розвитком інтелектуальних та електричних транспортних засобів автомобільні електронні системи стають дедалі складнішими. Чотирьохшарова мідна пластина товщиною 1 унція відіграє важливу роль у автомобільній системі автоматичного водіння, інформаційно-розважальній системі автомобіля, системі керування батареєю тощо. У системі автоматичного приводу необхідно швидко обробляти велику кількість даних від різних датчиків. Ця pcb може забезпечити своєчасність і точність передачі даних і гарантувати безпечне водіння транспортних засобів. У інформаційно-розважальній системі автомобіля він відповідає за стабільну передачу мультимедійних сигналів, таких як аудіо та відео, покращуючи враження користувача від водіння.
У сфері медичного обладнання високоякісні медичні пристрої, як-от магнітно-резонансна томографія та комп’ютерна томографія, потребують надзвичайно високої продуктивності та надійності електронних пристроїв. 4-шарова імпедансна плата товщиною 1 унції міді з чудовими електричними характеристиками та стабільністю може відповідати вимогам медичного обладнання до високо-точної обробки сигналів і передачі. Наприклад, в обладнанні для МРТ воно використовується для керування та передачі радіочастотних сигналів, забезпечуючи чіткість і точність зображення та надаючи надійні діагностичні докази для лікарів.