01
மின்மறுப்பு கட்டுப்பாடு என்றால் என்ன மற்றும் PCB களில் மின்மறுப்புக் கட்டுப்பாட்டை எவ்வாறு செய்வது
2024-04-08 17:45:08
நவீன மின்னணு சாதனங்களின் வடிவமைப்பில், PCB கள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. PCB களின் செயல்திறன் முழு மின்னணு அமைப்பின் நிலைத்தன்மை, நம்பகத்தன்மை மற்றும் பரிமாற்ற செயல்திறனை நேரடியாக பாதிக்கிறது. அவற்றில், மின்மறுப்பு கட்டுப்பாடு PCB வடிவமைப்பின் ஒரு முக்கிய பகுதியாகும். நவீன டிஜிட்டல் சர்க்யூட்கள் குறைவான சிக்னல் டிரான்ஸ்மிஷன் நேரங்கள் மற்றும் அதிக கடிகார விகிதங்களைக் கொண்டிருப்பதால், PCB ட்ரேஸ்கள் எளிமையான இணைப்புகள் அல்ல, ஆனால் அதற்கேற்ப டிரான்ஸ்மிஷன் லைன்கள். பிசிபி மின்மறுப்பு கட்டுப்பாடு என்பது சிக்னல் பரிமாற்றத்தின் தரம் மற்றும் நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்வதற்காக பிசிபியில் சிக்னல்களின் பரிமாற்ற வேகம் மற்றும் மின்மறுப்பு பொருத்தத்தை கட்டுப்படுத்துவதைக் குறிக்கிறது.
நடைமுறை சூழ்நிலைகளில், டிஜிட்டல் விளிம்பு வேகம் 1ns ஐ விட அதிகமாக இருக்கும் போது அல்லது அனலாக் அதிர்வெண் 300MHz ஐ விட அதிகமாக இருக்கும் போது ட்ரேஸ் மின்மறுப்பைக் கட்டுப்படுத்துவது அவசியம். PCB ட்ரேஸின் முக்கிய அளவுருக்களில் ஒன்று அதன் சிறப்பியல்பு மின்மறுப்பு ஆகும் (அதாவது அலை அலையானது சமிக்ஞை பரிமாற்றக் கோட்டில் கடத்தப்படும் போது மின்னழுத்தத்தின் விகிதம்). PCB களில் கம்பிகளின் சிறப்பியல்பு மின்மறுப்பு PCB வடிவமைப்பின் ஒரு முக்கிய குறிகாட்டியாகும். குறிப்பாக உயர் அதிர்வெண் PCB வடிவமைப்பில், வயரின் சிறப்பியல்பு மின்மறுப்பு சாதனம் அல்லது சமிக்ஞையின் தேவையான பண்பு மின்மறுப்புடன் ஒத்துப்போகிறதா அல்லது பொருந்துகிறதா என்பதைக் கருத்தில் கொள்வது அவசியம். இது 2 கருத்துகளை உள்ளடக்கியது: மின்மறுப்பு கட்டுப்பாடு மற்றும் மின்மறுப்பு பொருத்தம். இந்த கட்டுரை மின்மறுப்பு கட்டுப்பாடு மற்றும் அடுக்கு வடிவமைப்பின் சிக்கல்களில் கவனம் செலுத்துகிறது.
மின்மறுப்பு கட்டுப்பாடு
PCBயின் கடத்திகளில் பல்வேறு சமிக்ஞைகள் அனுப்பப்படுகின்றன. அதன் பரிமாற்ற வீதத்தை மேம்படுத்த, அதன் அதிர்வெண் அதிகரிக்க வேண்டும். பொறித்தல், அடுக்கு தடிமன் மற்றும் கம்பி அகலம் போன்ற காரணிகளால் மின்சுற்றின் மின்மறுப்பு மதிப்பு மாறுபடுகிறது, இது சமிக்ஞை சிதைவை ஏற்படுத்துகிறது. எனவே, அதிவேக PCB களில் கடத்திகளின் மின்மறுப்பு மதிப்பு ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்பிற்குள் கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும், இது "மின்மறுப்பு கட்டுப்பாடு" என்று அழைக்கப்படுகிறது.
PCB தடயங்களின் மின்மறுப்பு அவற்றின் தூண்டல் மற்றும் கொள்ளளவு தூண்டல், எதிர்ப்பு மற்றும் கடத்துத்திறன் குணகம் ஆகியவற்றால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. PCB வயரிங் மின்மறுப்பை பாதிக்கும் காரணிகள் முக்கியமாக செப்பு கம்பியின் அகலம் மற்றும் தடிமன், மின்கடத்தா மாறிலி மற்றும் நடுத்தரத்தின் தடிமன், சாலிடர் பேடின் தடிமன், தரை கம்பியின் பாதை மற்றும் வயரிங் சுற்றியுள்ள வயரிங், பிசிபி மின்மறுப்பின் வரம்பு 25 முதல் 120 ஓம்ஸ் ஆகும்.
நடைமுறையில், PCB டிரான்ஸ்மிஷன் கோடுகள் பொதுவாக கம்பி தடம், ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட குறிப்பு அடுக்குகள் மற்றும் காப்பு பொருட்கள் ஆகியவற்றைக் கொண்டிருக்கும். சுவடு மற்றும் அடுக்கு கட்டுப்பாட்டு மின்மறுப்பை உருவாக்குகிறது. PCBகள் பெரும்பாலும் பல அடுக்கு கட்டமைப்புகளை ஏற்றுக்கொள்கின்றன, மேலும் மின்மறுப்புக் கட்டுப்பாட்டையும் பல்வேறு வழிகளில் உருவாக்கலாம். இருப்பினும், பயன்படுத்தப்படும் முறையைப் பொருட்படுத்தாமல், மின்மறுப்பு மதிப்பு அதன் உடல் அமைப்பு மற்றும் இன்சுலேடிங் பொருளின் மின்னணு பண்புகளால் தீர்மானிக்கப்படும்:
சமிக்ஞை தடயங்களின் அகலம் மற்றும் தடிமன்
தடத்தின் இருபுறமும் உள்ள மையத்தின் உயரம் அல்லது முன் நிரப்பப்பட்ட பொருள்
சுவடு மற்றும் பலகை அடுக்குகளின் கட்டமைப்பு
கோர் மற்றும் முன் நிரப்பப்பட்ட பொருட்களின் காப்பு மாறிலி
பிசிபி டிரான்ஸ்மிஷன் லைன்களில் 2 முக்கிய வடிவங்கள் உள்ளன: மைக்ரோஸ்ட்ரிப் மற்றும் ஸ்ட்ரிப்லைன்.
மைக்ரோஸ்ட்ரிப் என்பது கம்பியின் ஒரு துண்டு ஆகும், இது ஒரு பக்கம் மட்டுமே குறிப்பு விமானத்தைக் கொண்ட ஒரு பரிமாற்றக் கோட்டைக் குறிக்கிறது. மேல் மற்றும் பக்கவாட்டுகள் காற்றில் வெளிப்படும் (அல்லது பூசப்பட்டிருக்கும்) மற்றும் மின்காப்பு மாறிலி Er PCB இன் மேற்பரப்பில் அமைந்துள்ளன, சக்தி அல்லது தரை அடுக்கு ஒரு குறிப்பு. பின்வரும் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி:
குறிப்பு: உண்மையான PCB உற்பத்தியில், PCB தொழிற்சாலை பொதுவாக PCBயின் மேற்பரப்பில் பச்சை மையின் ஒரு அடுக்கை பூசுகிறது. எனவே, உண்மையான மின்மறுப்பு கணக்கீடுகளில், பின்வரும் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள மாதிரி பொதுவாக மேற்பரப்பு மைக்ரோஸ்ட்ரிப் கோடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
ஸ்ட்ரிப்லைன் என்பது பின்வரும் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, 2 குறிப்பு விமானங்களுக்கு இடையில் வைக்கப்பட்டுள்ள கம்பியின் ஒரு துண்டு ஆகும். H1 மற்றும் H2 ஆல் குறிப்பிடப்படும் மின்கடத்தா மாறிலிகள் வேறுபட்டிருக்கலாம்.
மேலே உள்ள 2 நிகழ்வுகள் மைக்ரோஸ்ட்ரிப் மற்றும் ஸ்ட்ரிப்லைன்களின் ஒரு பொதுவான விளக்கமாகும், பொதுவாக உட்பொதிக்கப்பட்ட IoT நுண்ணறிவு வன்பொருள் மற்றும் பிற அமைப்புகளைக் கற்கப் பயன்படுகிறது. PCB களின் குறிப்பிட்ட அடுக்கி அமைப்புடன் தொடர்புடைய கோடட் மைக்ரோஸ்ட்ரிப் போன்ற பல குறிப்பிட்ட வகையான மைக்ரோஸ்ட்ரிப் மற்றும் ஸ்ட்ரிப்லைன்கள் உள்ளன.
குணாதிசய மின்மறுப்பைக் கணக்கிடப் பயன்படுத்தப்படும் சமன்பாட்டிற்கு சிக்கலான கணிதக் கணக்கீடுகள் தேவைப்படுகின்றன, பொதுவாக எல்லை உறுப்பு பகுப்பாய்வு உட்பட புலம் தீர்க்கும் முறைகளைப் பயன்படுத்துகிறது. எனவே, சிறப்பு மின்மறுப்பு கணக்கீடு மென்பொருளான SI9000 ஐப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், நாம் செய்ய வேண்டியது பண்பு மின்மறுப்பின் அளவுருக்களைக் கட்டுப்படுத்துவதுதான்:
இன்சுலேஷன் லேயரின் மின்கடத்தா மாறிலி Er, வயரிங் அகலம் W1 மற்றும் W2 (டிரேப்சாய்டல்), வயரிங் தடிமன் T, மற்றும் இன்சுலேஷன் லேயர் தடிமன் H.
W1 மற்றும் W2 க்கான விளக்கம்:
இங்கே, W=W1, W1=W2
W - வடிவமைக்கப்பட்ட வரி அகலம்
A - எச்ச் இழப்பு (மேலே உள்ள அட்டவணையைப் பார்க்கவும்)
கோட்டின் மேல் மற்றும் கீழ் இடையே சீரற்ற அகலத்திற்கான காரணம் என்னவென்றால், PCB களின் உற்பத்தி செயல்முறையின் போது, அரிப்பு மேலிருந்து கீழாக ஏற்படுகிறது, இதன் விளைவாக அரிக்கப்பட்ட கோட்டின் ட்ரெப்சாய்டல் வடிவம் ஏற்படுகிறது.
கோட்டின் தடிமன் T மற்றும் இந்த அடுக்கின் செப்பு தடிமன் ஆகியவற்றுக்கு இடையே பின்வரும் தொடர்பு உள்ளது:
| காப்பர் தடிமன் | ||
| அடிப்படை செம்பு thk | உள் அடுக்குக்கு | வெளிப்புற அடுக்குக்கு |
| H OZ | 0.6 மில்லியன் | 1.8 மில்லியன் |
| 1 OZ | 1.2 மில்லியன் | 2.5 மில்லியன் |
| 2 OZ | 2.4 மில்லியன் | 3.6 மில்லியன் |
சாலிடர் மாஸ்க் தடிமன்:
* மின்மறுப்பில் சாலிடர் மாஸ்க் தடிமனின் சிறிய செல்வாக்கு காரணமாக, இது 0.5 மில்லி என்ற நிலையான மதிப்பாகக் கருதப்படுகிறது.
இந்த அளவுருக்களை கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் நாம் மின்மறுப்பு கட்டுப்பாட்டை அடைய முடியும். Anwei இன் கீழ் PCB ஐ எடுத்துக் கொண்டால், மின்மறுப்புக் கட்டுப்பாட்டின் படிகளையும் SI9000 இன் பயன்பாட்டையும் விளக்குவோம்:
கீழே உள்ள PCB இன் ஸ்டாக்கிங் பின்வரும் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது:
இரண்டாவது அடுக்கு தரை விமானம், ஐந்தாவது அடுக்கு சக்தி விமானம், மீதமுள்ள அடுக்குகள் சமிக்ஞை அடுக்குகள்.
ஒவ்வொரு அடுக்கின் தடிமன் கீழே உள்ள அட்டவணையில் காட்டப்பட்டுள்ளது:
| அடுக்கு பெயர் | வகை | பொருள் | சிந்தனை | வகுப்பு |
| மேற்பரப்பு | காற்று | |||
| மேல் | நடத்துனர் | செம்பு | 0.5 OZ | ரூட்டிங் |
| மின்கடத்தா | FR-4 | 3.800 மில்லியன் | ||
| எல்2-இன்னர் | நடத்துனர் | செம்பு | 1 OZ | விமானம் |
| மின்கடத்தா | FR-4 | 5.910 மில்லியன் | ||
| எல்3-இன்னர் | நடத்துனர் | செம்பு | 1 OZ | ரூட்டிங் |
| மின்கடத்தா | FR-4 | 33.O8MIL | ||
| எல்4-இன்னர் | நடத்துனர் | செம்பு | 1 OZ | ரூட்டிங் |
| மின்கடத்தா | FR-4 | 5.910 மில்லியன் | ||
| எல்5-இன்னர் | நடத்துனர் | செம்பு | 1 OZ | விமானம் |
| மின்கடத்தா | FR-4 | 3.800 மில்லியன் | ||
| கீழே | நடத்துனர் | செம்பு | 0.5 OZ | ரூட்டிங் |
| மேற்பரப்பு | காற்று |
விளக்கம்: இடைநிலை அடுக்குகளுக்கு இடையே உள்ள மின்கடத்தா FR-4 ஆகும், மின்கடத்தா மாறிலி 4.2; மேல் மற்றும் கீழ் அடுக்குகள் காற்றுடன் நேரடியாக தொடர்பு கொள்ளும் வெற்று அடுக்குகளாகும், மேலும் காற்றின் மின்கடத்தா மாறிலி 1 ஆகும்.
மின்மறுப்புக் கட்டுப்பாட்டை அடைய, பின்வரும் சில பொதுவான முறைகள் உள்ளன:
1. PCB படிநிலை வடிவமைப்பின் அடிப்படையில்:
பிசிபி வடிவமைப்பாளர்கள் மின்மறுப்புக் கட்டுப்பாட்டை அடைய PCBகளின் படிநிலை கட்டமைப்பை முழுமையாகப் பயன்படுத்தலாம். வெவ்வேறு அடுக்கு நிலைகளில் வெவ்வேறு சமிக்ஞை அடுக்குகளை வைப்பதன் மூலம், இடைநிலை கொள்ளளவு மற்றும் தூண்டல் ஆகியவற்றை திறம்பட கட்டுப்படுத்த முடியும். பொதுவாக, உள் அடுக்கு அதிக மின்மறுப்புப் பொருட்களைப் பயன்படுத்துகிறது மற்றும் வெளி அடுக்கு பிரதிபலிப்பு மற்றும் க்ரோஸ்டாக்கின் தாக்கத்தைக் குறைக்க குறைந்த மின்மறுப்புப் பொருட்களைப் பயன்படுத்துகிறது.
2. வேறுபட்ட சமிக்ஞை பரிமாற்றக் கோடுகளைப் பயன்படுத்தவும்:
வேறுபட்ட சிக்னல் டிரான்ஸ்மிஷன் கோடுகள் சிறந்த எதிர்ப்பு குறுக்கீடு திறன் மற்றும் குறைந்த க்ரோஸ்டாக் ஆபத்தை வழங்க முடியும். மாறுபட்ட சமிக்ஞை பரிமாற்றக் கோடுகள் எதிர் மின்னழுத்தங்களைக் கொண்ட ஒரு ஜோடி இணை கம்பிகள் ஆனால் சம அளவுகள், இது சிறந்த சமிக்ஞை ஒருமைப்பாடு மற்றும் குறுக்கீடு எதிர்ப்பு திறனை வழங்க முடியும். வேறுபட்ட சமிக்ஞை பரிமாற்றக் கோடுகளின் மின்மறுப்பு பொதுவாக வரி இடைவெளி, அகலம் மற்றும் தரை விமானத்தின் தேர்வு மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.
3. வயரிங் வடிவவியலைக் கட்டுப்படுத்துதல்:
பிசிபி கோட்டின் அகலம், இடைவெளி மற்றும் தளவமைப்பு போன்ற வடிவியல் அளவுருக்கள் மின்மறுப்பைக் கட்டுப்படுத்த பயன்படுத்தப்படலாம். பொதுவான மைக்ரோஸ்ட்ரிப் கோடுகளுக்கு, தடிமனான கோட்டின் அகலம் மற்றும் பெரிய இடைவெளி ஆகியவை மின்மறுப்பைக் குறைக்கும். கோஆக்சியல் கோடுகளுக்கு, சிறிய உள் கோடு விட்டம் மற்றும் பெரிய வெளிப்புற கோடு ஆரங்கள் மின்மறுப்பை அதிகரிக்கலாம். வயரிங் வடிவவியலின் தேர்வுக்கு குறிப்பிட்ட மின்மறுப்பு தேவைகள் மற்றும் சமிக்ஞை அதிர்வெண் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் தேர்வுமுறை தேவைப்படுகிறது.
4. PCB பொருட்களின் தேர்வு:
PCB பொருட்களின் மின்கடத்தா மாறிலியும் மின்மறுப்பை பாதிக்கிறது. நிலையான மின்கடத்தா பண்புகளைக் கொண்ட பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது மின்மறுப்புக் கட்டுப்பாட்டின் ஒரு பகுதியாகும். உயர் அதிர்வெண் மற்றும் அதிவேக பயன்பாடுகளில், பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களில் FR-4 (கண்ணாடி இழை வலுவூட்டப்பட்ட பலகை), PTFE (பாலிடெட்ராஃப்ளூரோஎத்திலீன்) மற்றும் RF (ரேடியோ அதிர்வெண்) லேமினேட்டுகள் ஆகியவை அடங்கும்.
5. உருவகப்படுத்துதல் மற்றும் வடிவமைப்பு கருவிகளைப் பயன்படுத்தவும்:
PCB வடிவமைப்பிற்கு முன், உருவகப்படுத்துதல் மற்றும் வடிவமைப்பு கருவிகளைப் பயன்படுத்துவது வடிவமைப்பாளர்களுக்கு விரைவாகவும் துல்லியமாகவும் மின்மறுப்பை சரிபார்த்து மேம்படுத்த உதவும். இந்த கருவிகள் சுற்று நடத்தை, சமிக்ஞை பரிமாற்ற இழப்புகள் மற்றும் மின்காந்த இடைவினைகளை உருவகப்படுத்தி உகந்த PCB வடிவமைப்பு அளவுருக்களை தீர்மானிக்க முடியும். சில பொதுவான உருவகப்படுத்துதல் கருவிகளில் CST Studio Suite, HyperLynx மற்றும் ADS ஆகியவை அடங்கும்.
அதிவேக டிஜிட்டல் மற்றும் அனலாக் சர்க்யூட்களில் PCB மின்மறுப்புக் கட்டுப்பாடு முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. நியாயமான படிநிலை வடிவமைப்பு, வேறுபட்ட சமிக்ஞை பரிமாற்றக் கோடுகளின் பயன்பாடு, வயரிங் வடிவவியலின் கட்டுப்பாடு, பொருத்தமான PCB பொருட்களின் தேர்வு மற்றும் உருவகப்படுத்துதல் மற்றும் வடிவமைப்பு கருவிகளின் பயன்பாடு ஆகியவற்றின் மூலம், துல்லியமான மின்மறுப்புக் கட்டுப்பாட்டை அடைய முடியும், இதன் மூலம் சுற்று செயல்திறன் மற்றும் சமிக்ஞை ஒருமைப்பாடு மேம்படும்.