ดังที่ทราบกันดีอยู่แล้ว การควบคุมอิมพีแดนซ์เป็นหลักการพื้นฐานที่สุดในการออกแบบความเร็วสูงของเรา ปัจจุบันโรงงานบอร์ดทั่วไปควบคุมความต้านทานให้มีค่าความคลาดเคลื่อน 10% และเพื่อนๆ หลายคนอาจมีคำถามว่าทำไมถึง 10%? ตามทฤษฎีแล้ว ยิ่งข้อผิดพลาดน้อยก็ยิ่งดี ดังนั้นทำไมไม่เพิ่มความสามารถในการควบคุมแบบเดิมๆ เพิ่มอีกเป็น 8% หรือแม้แต่ 5% ล่ะ
มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อความต้านทานของสายไฟ PCB ส่วนใหญ่รวมถึงความกว้างและความหนาของลวดทองแดง ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกของตัวกลาง ความหนาของตัวกลาง และความหนาของหน้ากากประสาน ดังนั้น เพื่อลดข้อผิดพลาดของอิมพีแดนซ์ให้เหลือน้อยที่สุด จึงจำเป็นต้องควบคุมข้อผิดพลาดของปัจจัยต่าง ๆ ที่กล่าวถึงข้างต้นเป็นอย่างดีในระหว่างกระบวนการประมวลผล PCB เพื่อที่จะบรรลุข้อผิดพลาดของอิมพีแดนซ์เล็กน้อยในท้ายที่สุด แต่เมื่อดูกระบวนการประมวลผล PCB ทีละขั้นตอน คุณจะพบว่าเกือบทุกกระบวนการก่อให้เกิดข้อผิดพลาดในการควบคุมอิมพีแดนซ์ของสายส่ง และบางกระบวนการก็เต็มไปด้วยการสุ่มเช่นกัน ดังนั้นค่า 10% จึงเป็นค่าที่เหมาะสมที่สุดที่โรงงานบอร์ดสามารถทำได้หลังจากพิจารณาข้อผิดพลาดต่างๆ และ 8% หรือ 5% เป็นเรื่องยากมากที่จะบรรลุผล
ความยากที่ 1: เอฟเฟกต์ใยแก้ว
จากการตัดแผ่น PCB จะเห็นได้ว่าสื่อ PCB (ไม่ว่าจะเป็นแกนหรือแผ่น PP) ประกอบด้วยสองส่วน ได้แก่ ผ้าใยแก้ว (ผ้าใยแก้ว) และเรซิน ในหมู่พวกเขา ผ้าใยแก้วเป็นเหมือนโครงกระดูก มีบทบาทในการเพิ่มความแข็งแรงและการรองรับ ในขณะที่เรซินเป็นเหมือนกาวที่มีผลในการยึดเกาะ ใยแก้วมีผลอย่างไร? ผลกระทบของใยแก้วเกิดจากค่าคงที่ไดอิเล็กตริกที่แตกต่างกันของผ้าใยแก้วและเรซิน โดยทั่วไปแล้ว ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกของผ้าใยแก้วอยู่ที่ประมาณ 6 ในขณะที่เรซินค่อนข้างต่ำ โดยปกติจะอยู่ระหว่าง 2 ถึง 3 ณ จุดนี้ ตำแหน่งของเส้นดิฟเฟอเรนเชียลบนผ้าใยแก้วมีความสำคัญมาก: เมื่อตกบนผ้าที่ว่างเปล่า หน้าต่างหรือบนผ้า ความแตกต่างอิมพีแดนซ์ที่สอดคล้องกันมีนัยสำคัญ ซึ่งจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดอิมพีแดนซ์ โครงสร้างของผ้าใยแก้วธรรมดา: ผลกระทบของใยแก้วหน้าต่างเปล่าส่งผลต่ออิมพีแดนซ์เป็นหลักเนื่องจากสายไฟอาจตกบนหน้าต่างเปล่าหรือบนผ้าใยแก้ว เนื่องจากค่าคงที่ไดอิเล็กทริกระหว่างทั้งสองต่างกัน อิมพีแดนซ์ที่แสดงจะต้องแตกต่างกัน ในการผลิตจริง ไม่ว่าสายไฟจะตกบนหน้าต่างที่ว่างเปล่าหรือบนผ้าไฟเบอร์กลาสนั้นเต็มไปด้วยการสุ่ม ดังนั้นข้อผิดพลาดด้านอิมพีแดนซ์ที่เกิดขึ้นที่นี่จึงไม่สามารถควบคุมได้
ความยากที่ 2: การควบคุมข้อผิดพลาดความแม่นยำของความกว้าง/ความหนาของเส้น
ความกว้างของเส้น PCB เป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่ออิมพีแดนซ์: ยิ่งความกว้างของเส้นใหญ่เท่าใด ความต้านทานก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น ในกระบวนการผลิต PCB จำเป็นต้องควบคุมความกว้างของเส้นให้อยู่ในเกณฑ์ความคลาดเคลื่อน 10% เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดการควบคุมอิมพีแดนซ์ได้ดียิ่งขึ้น ในทำนองเดียวกัน ความหนาของเส้นลวด (ความหนาของทองแดง) ก็เป็นปัจจัยสำคัญประการหนึ่งที่ส่งผลต่อความต้านทานเช่นกัน ยิ่งความหนาของทองแดงมากเท่าใด ความต้านทานก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ในการผลิตจริง การควบคุมความแม่นยำของวงจรที่ไม่ดีและการเบี่ยงเบนอิมพีแดนซ์ขนาดใหญ่เป็นปัญหาที่พบบ่อยที่สุดสำหรับผู้ผลิต PCB หลายราย เพื่อควบคุมความแม่นยำของวงจรได้ดี ผู้ผลิต PCB ต้องมีเครื่องสัมผัสวงจรคุณภาพสูงและเครื่องแกะสลักสูญญากาศ เพื่อให้มั่นใจถึงความกว้างของเส้นที่สม่ำเสมอมากที่สุด โรงงานบอร์ดยังจำเป็นต้องชดเชยฟิล์มวิศวกรรมสำหรับกระบวนการตามปริมาณการกัดด้านข้างของการกัด ข้อผิดพลาดในการวาดด้วยแสง และข้อผิดพลาดในการถ่ายโอนกราฟิก เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของความกว้างของเส้น/เส้น ความหนา.
ความยาก 3: การเพิ่มความหนาของตัวกลางสามารถเพิ่มความต้านทานได้ ในขณะที่การลดความหนาของตัวกลางสามารถลดความต้านทานได้
แผ่นบ่มที่แตกต่างกันมีปริมาณกาวและความหนาที่แตกต่างกัน ดังนั้นโรงงานบอร์ดจำเป็นต้องเข้าใจความหนาปานกลางของบอร์ดอย่างถูกต้อง ในขณะเดียวกัน ความหนาของแผ่นกดจะสัมพันธ์กับความเรียบของการกดและโปรแกรมของแผ่นกด ดังนั้น เพื่อที่จะควบคุมความหนาของตัวกลาง สิ่งสำคัญอยู่ที่การออกแบบทางวิศวกรรม การควบคุมแผ่นแรงดัน ความทนทานต่อวัสดุที่เข้ามา และด้านอื่นๆ ปัญหาเกี่ยวกับกระบวนการใดๆ จะส่งผลต่อข้อผิดพลาดด้านอิมพีแดนซ์ขั้นสุดท้ายของบอร์ด โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับบอร์ดอิมพีแดนซ์สูงและหลายชั้น กระบวนการอัดขึ้นรูปถือเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากชั้นไดอิเล็กตริก PP จะแสดงสถานะการไหลภายใต้การบีบอัดที่อุณหภูมิสูง การควบคุมอุณหภูมิ กระบวนการ และการสอบเทียบของการบีบอัดจึงเป็นสิ่งสำคัญ มิฉะนั้นการเบี่ยงเบนความหนาของชั้นอิเล็กทริกที่เสร็จแล้วจะส่งผลอย่างมากต่อความแม่นยำของค่าอิมพีแดนซ์
ความยากที่ 4: การควบคุมความหนาของการเชื่อมด้วยความต้านทาน
โดยทั่วไป การพิมพ์หน้ากากประสานจะลดความต้านทานของชั้นนอก ดังนั้นอิทธิพลของหน้ากากประสานจะถูกนำมาพิจารณาเมื่อควบคุมข้อผิดพลาดด้านอิมพีแดนซ์ ภายใต้สถานการณ์ปกติ การพิมพ์หน้ากากประสานหนึ่งครั้งสามารถลดปลายด้านเดียวลงได้ 2 Ω และส่วนต่างลงได้ 8 Ω; ค่าการลดการพิมพ์สองครั้งเป็นสองเท่าของการพิมพ์ครั้งเดียว เมื่อพิมพ์มากกว่าสามครั้ง ค่าอิมพีแดนซ์จะไม่เปลี่ยนแปลงอีกต่อไป
มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อข้อผิดพลาดของอิมพีแดนซ์ โดยปัจจัยในการประมวลผลบางอย่างอาจมีการสุ่มมากกว่าเดิม ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมข้อผิดพลาดของอิมพีแดนซ์จึงยากที่จะบรรลุถึง 5% ดังนั้น สำหรับการพัฒนาผลิตภัณฑ์ อาจมีความสำคัญมากกว่าที่จะไม่มุ่งเน้นไปที่ข้อผิดพลาดในการตัดเฉือนอิมพีแดนซ์ 10%, 8% หรือแม้แต่ 5% จากกระบวนการประมวลผล แต่ควรเปลี่ยนโฟกัสของเราไปที่การได้รับส่วนต่างของระบบมากขึ้นจากการปรับให้เหมาะสมยิ่งขึ้น การออกแบบบน PCB เพื่อป้องกันข้อผิดพลาดในการตัดเฉือน
มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อข้อผิดพลาดของอิมพีแดนซ์ โดยปัจจัยในการประมวลผลบางอย่างอาจมีการสุ่มมากกว่าเดิม ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมข้อผิดพลาดของอิมพีแดนซ์จึงยากที่จะบรรลุถึง 5% ดังนั้น สำหรับการพัฒนาผลิตภัณฑ์ อาจมีความสำคัญมากกว่าที่จะไม่มุ่งเน้นไปที่ข้อผิดพลาดในการตัดเฉือนอิมพีแดนซ์ 10%, 8% หรือแม้แต่ 5% จากกระบวนการประมวลผล แต่ควรเปลี่ยนโฟกัสของเราไปที่การได้รับส่วนต่างของระบบมากขึ้นจากการปรับให้เหมาะสมยิ่งขึ้น การออกแบบบน PCB เพื่อป้องกันข้อผิดพลาดในการตัดเฉือน
Uniwell Circuit เป็นผู้ผลิตระดับมืออาชีพของแผงวงจร PCB ที่มีความแม่นยำสูง 2-32 ชั้น พร้อมด้วยประสบการณ์ด้านกระบวนการและข้อมูลอุตสาหกรรมที่เป็นผู้ใหญ่มากกว่าสิบปี ในเวลาเดียวกัน เรายังสอดคล้องกับการพัฒนาเทคโนโลยีอุตสาหกรรมและปรับปรุงระดับกระบวนการของเราเองอย่างต่อเนื่อง เรามีทีมงานฝ่ายผลิตที่กว้างขวางและคุ้นเคยกับประสบการณ์กระบวนการในบอร์ดประสานแข็งแบบอ่อน บอร์ดหลายชั้นสูงและแผงวงจร HDI เราจำเป็นต้องเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับบอร์ดประสานแข็งแบบอ่อน บอร์ดหลายชั้นสูงและแผงวงจร HDI ยินดีต้อนรับสู่ติดต่อเรา!