電線加工流程品質(zhì)管控重點及標(biāo)準(zhǔn)PPT課件

1 高頻線纜 電線加工流程 品質(zhì)管控重點及標(biāo)準(zhǔn) 2 一 電線加工的基本流程 什么是高頻線纜 在無線電的頻率分類中高頻的頻率段是3 30MHZ 在線纜生產(chǎn)中 是把傳輸頻率達到100MHZ以上的線纜統(tǒng)稱為高頻線纜 實際生產(chǎn)中的高頻線纜品種包括 HDMI DVI DisplayPort USB LANCABLE UDI SFP SATA IEEE1394 RGB RF等 還有新近出來的MHL和DIIVA 這些線纜由于傳輸速率很高 就好比實際生活中的高速公路一樣 對路面的要求相當(dāng)嚴格 這些線纜對特性的要求也很嚴格 所以就需要在生產(chǎn)加工過程中進行嚴格的管控 以求線纜能達到使用者的要求 電線加工的基本流程 1 銅線 包括拉絲 退火 絞銅等工段 2 押出 就是在導(dǎo)體上面附上一層絕緣體 3 對絞 就是把兩條芯線通過絞合機絞合成結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定的一對線 4 成纜 也叫集合 就是把需要的線通過絞合機集合成一條結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定的線 5 編織或纏繞 就是把芯線 對絞或者成纜好的線材外面再用銅絲做一次屏蔽 主要起到屏蔽外界信號干擾和線纜傳輸信號對外界的干擾 6 外被 就是最外層的絕緣 也叫護套 這是電線加工的幾個基本流程 下面介紹的是各個流程的品質(zhì)管控重點及標(biāo)準(zhǔn) 3 一 銅線 銅線的質(zhì)量至關(guān)重要 主要是三個方面的參數(shù)一定要合乎要求 一是電阻率 二是圓整度 三是銅線線徑 1 對于電阻率 我們可由R L S R 電阻 電組率 L 長度 S 截面積 反求電阻率 同樣 也可以直接規(guī)定電阻 通常來講 電阻率標(biāo)準(zhǔn)為 裸銅線R 0 017241 20 時 mm2 m 鍍錫銅線 0 07 d 0 09 0 01851 0 09 d 0 25 0 01802 0 25 d 0 50 0 01770 0 50 d 1 20 0 01760 20 時 mm2 m d為銅線ID 有此數(shù)據(jù) 再根據(jù)銅線ID的線徑允許浮動范圍 制定電阻值范圍 通常較嚴格的標(biāo)準(zhǔn)為ID 0 003 0mm 2 對于一軸銅線 不管是自絞還是外購 如果滿軸 都會有一個問題 外層和底層的銅線 無論是電阻還是圓整度都會有差別 所以最為嚴格的做法是每軸只裝10000 15000M 以限制滿軸時外層銅線對底層銅線的擠壓 3 再說到圓整度 目前來講 我們還不可能對銅線做實際意義上的圓整度測試 建議的測試方法為 用投影儀做滾邊寬度測試 4 二 芯線 芯線的擠出關(guān)系到高頻線的成敗與否 每一個細節(jié)都必須保持高度關(guān)注 芯線的重要管制點在于線徑的公差 芯線的圓整度 中心度 絕緣的伸長率 張力的控制 1 目前對于發(fā)泡線材 一般采用化學(xué)發(fā)泡 陶氏3485的發(fā)泡料是行業(yè)首選 發(fā)泡度在40 左右 在這里 電容的穩(wěn)定性控制是關(guān)鍵中的關(guān)鍵 而電容的穩(wěn)定性控制主要是溫度的穩(wěn)定性來決定 因此對于押出機的要求比較高 必須要能夠做到 1度 這里必須要說明的是 實際數(shù)顯的溫度不一定就是對應(yīng)部位的實際溫度 會有慣性勢力 這里對押出機的溫控是個不小的考驗 2 不要忽略SKIN對整個線材特性的影響 3 線徑的控制 這是涉及到整個擠出過程的系統(tǒng)性控制 涵蓋了銅線放線張力 收線張力 引取與擠出速度的配比等等 這里特別要注意的是對于引取輪必須做圓真度測量以及運動中是否同圓心測量 對于各部位張力可用張力計測量合適值后加以規(guī)定 通常會以銅線線徑的改變來確定張力大小 比如芯線擠出允許銅線直徑減小0 003 這樣來測定各部位張力 線徑的控制一般要求是 0 02mm 這樣也有可能一個上限 一個下限 這樣的兩條信號線絞合在一起的話 很可能特性測試不過 所以生產(chǎn)的時候要盡量做到中心值 而不是只要在公差范圍內(nèi)就好 5 4 對于銅線在擠出前要做電阻配對 即5條芯線的銅線需要一致 已擠出芯線需要做電阻配對 以方便下工序?qū)g 5 切勿趕產(chǎn)量 通常芯線速度開到300M Min就可以了 不要超出太多 6 芯線的中心度的對于整個線材的特性影響非常大 包括對阻抗 延時差 衰減甚至是串音都影響很大 很多時候 對于網(wǎng)線的回波損耗 中心度更加是一個致命的影響 所以要想做出合格的網(wǎng)線 一般要求芯線的中心度最少要達到96 以上 這樣才能得到一個合格的回波損耗 對于一般的高頻信號線雖然這個要求沒這么嚴格 但是也要達到90 以上才行 7 對于芯線的圓整度 要求在檢測的時候必須是滾動式檢測 以檢測出芯線的最大面和最小面的差別 這個對于保證線材的特性很重要 6 三 對絞 對絞部分是對高頻影響很大的一個工序 管制的重點在于放線張力 收線張力 鋁箔張力等 對于線材的阻抗 延時差 衰減 串音 回波的影響都很大 1 已配對的兩條芯線 包括地線 其張力的控制必須是動力給線 同樣的 包帶也必須數(shù)顯自動跟蹤 對于同步輪 通常是能不用就不用 因為里面有太多的不確定因素 增加對絞的控制項目 在這里 兩芯及地線的張力標(biāo)稱值我們通常會結(jié)合包帶 等對絞完成 測其阻抗 再反過來確定 而速度 對于機器 通常來說 60 80 是其理想速度 對于絞線來說 最快不一定最好 因為必須要保證質(zhì)量 不同的機器可設(shè)定不同的速度 2 對絞后須測量的參數(shù) 包括銅線徑 絞距 對內(nèi)延時差 阻抗 衰減 至于兩芯長度是否一致 因為很難測準(zhǔn) 所以只能是作為一個參考 3 市面上有三種機器用于高頻線的對絞 一是立勢機 二是雙絞機 三是單絞機 而三種機器當(dāng)中 旋臂單絞漸成趨勢 4 對絞完成后的線對存放時間不宜過長 以免下層線對受擠壓 5 對于非對絞線材 熱熔包帶是最好的選擇 尤其是大規(guī)格線材 7 四 成纜 編織 外被 1 總絞對于幾對信號線需要控制的是張力和導(dǎo)輪 線對入眼模的角度 以及眼模大小 選用合適的模具對于保持線材的特性非常重要 模具過大 不但線材難以圓整 而且結(jié)構(gòu)松散不穩(wěn)定 而且還很容易跳股 造成加工連接器的時候不方便 模具過小 信號線受到擠壓 特性很容易受到破壞 2 編織選擇收線輪大一些的編織機 比如現(xiàn)在通用的德編機 抬起壓線輪 防止壓傷內(nèi)線 編織完成后可全測各參數(shù) 編織的時候應(yīng)該嚴格按照工藝要求使用適當(dāng)?shù)墓?jié)距和編織規(guī)格 對于高頻線都對EMI和EMC有一定的要求 3 外被的押出注意進眼模關(guān)過張力架盡量增大其彎曲半徑 印字輪注意輕壓 裝線桶選用大的 盡量少裝線 免得壓壞下層線 4 押出外被時要注意 如果線材的內(nèi)層絕緣和外被護套的押出溫度相差不大時 要注意押出外被對于內(nèi)層絕緣的影響 很容易燙到內(nèi)層絕緣 甚至是導(dǎo)致芯線嚴重變形 而導(dǎo)致特性被破壞或者連接器加工的時候無法加工 8 五 認識電氣特性參數(shù) 一 衰減 Attenuation InsertionLoss 是指輸出端功率 Pout 比入射功率 Pin 降低了多少 并且以dB的型式表示 1 如何讀圖 2 低頻不過 與導(dǎo)體有關(guān) 3 高頻不過 與被覆有關(guān) 4 中頻不過 多是反射不均造成 5 突然掉下來 多是材料的問題 6 4對在同一位置掉下來 多是總絞造成 7 4對在不同位置掉下來 多是對絞造成 9 二 特性阻抗 Impedance 傳輸線受其結(jié)構(gòu)的影響 當(dāng)有一高頻信號傳輸時 導(dǎo)體內(nèi)各點電壓與電流的特性比 1 如何讀圖2 與兩芯中心距關(guān)系緊密 3 對絞絞距越大 阻抗變大 4 鋁麥張力越大 阻抗變小 5 同心度越低 阻抗越不穩(wěn)定 10 三 串音分近串和遠串兩種分別用NEXT和FEXT來表示 定義了兩線路之間的相互電磁干擾 一般隨信號頻率升高而增加 1 如何讀圖 2 與包帶緊密相關(guān) 3 網(wǎng)線之所以用不同絞距 實為避免串?dāng)_ 而HDMI則用包帶防護 4 剝線注意 5 通常的制程檢測中 此項可省去 11 四 延遲 Delay 是指信號在傳輸線上 由輸入端到達接收端所需時間 直接和絕緣材料有關(guān) 1 如何讀圖2 如果Delay較大 且阻抗又波動 則可能是料發(fā)泡出了問題 3 如果Delay較大 且衰減又突掉 則可能是料發(fā)泡出了問題 12 五 延時差指在不同的信號線上 信號到達接收端的時間差 也就是Delay的差值 分對內(nèi)延時差 Intra PairSkew 和對間延時差 Inter PairSkew 兩種 1 如何讀圖2 芯線OK的情況下 對內(nèi)通常在15PS M以下 超出則對絞有問題 3 芯線OK的情況下 對間通常在100PS M以內(nèi) 超出則可能是4對絞距不一造成 像網(wǎng)線的對間延遲差就要求最大是45NS 100M 就是由于網(wǎng)線的4對線的絞距不一樣 4 Skew與物理長度的關(guān)系遠沒有與線體一致性那么緊密 切記不要在物理長度上浪費太多時間 但是物理長度也是影響skew的一個因素 13 六 回波損耗英文名字是ReturnLoss 又稱為反射損耗 是電纜鏈路由于阻抗不匹配所產(chǎn)生的反射 是一對線自身的反射 對于電線而言 回波主要發(fā)生于特性阻抗發(fā)生變化的地方 1 如何讀圖 2 和特性阻抗的關(guān)系相當(dāng)緊密 3 正常的回波損耗圖形應(yīng)該是從低頻到高頻逐漸變差 4 如果幾對線都在同一頻率點出問題 則可能是成纜問題 5 如果只有單一對線有問題 很可能是對絞的問題 14 七 差分轉(zhuǎn)共模差分轉(zhuǎn)共模的含義就是一對信號線每條芯線的單端衰減差 這個參數(shù)對于線材的差異性要求非常嚴格 1 如何讀圖 2 和對內(nèi)延時差的關(guān)系很大 要是對內(nèi)延時差過不了測試的話 一般差分轉(zhuǎn)共模也過不了 15 六 眼圖眼圖是指利用實驗的方法估計和改善 通過調(diào)整 傳輸系統(tǒng)性能時在示波器上觀察到的一種圖形 觀察眼圖的方法是 用一個示波器跨接在接收濾波器的輸出端 然后調(diào)整示波器掃描周期 使示波器水平掃描周期與接收碼元的周期同步 這時示波器屏幕上看到的圖形像人的眼睛 故稱為 眼圖 從 眼圖 上可以觀察出碼間串?dāng)_和噪聲的影響 從而估計系統(tǒng)優(yōu)劣程度 另外也可以用此圖形對接收濾波器的特性加以調(diào)整 以減小碼間串?dāng)_和改善系統(tǒng)的傳輸性能 看眼圖時 可以根據(jù)眼圖的閉合及寬度等判別 眼圖的閉合是對位錯誤率的度量 眼圖的睜開度越小 位錯誤率越高 因此 睜開的眼圖說明位錯誤率低和信號質(zhì)量好 睜開的眼睛間交叉重疊區(qū)域的水平寬度是對抖動的度量 眼圖的塌陷是由與頻率有關(guān)的損耗直接引起 簡而言之 閉合的程度與錯誤率直接相關(guān) 水平寬度與抖動有關(guān) 1 信號幅度 眼圖 的高度代表了信號的幅度 這一指標(biāo)絕對不能低于或小于中間部分標(biāo)定的鉆