電線加工流程品質(zhì)管控重點(diǎn)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(diǎn)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(dá)到100MHZ以上的線纜統(tǒng)稱為高頻線纜 實(shí)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(shí)際生活中的高速公路一樣 對路面的要求相當(dāng)嚴(yán)格 這些線纜對特性的要求也很嚴(yán)格 所以就需要在生產(chǎn)加工過程中進(jìn)行嚴(yán)格的管控 以求線纜能達(dá)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(jī)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(jī)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(hù)套 這是電線加工的幾個(gè)基本流程 下面介紹的是各個(gè)流程的品質(zhì)管控重點(diǎn)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(gè)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(shí) 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(shí) 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(dòng)范圍 制定電阻值范圍 通常較嚴(yán)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(huì)有一個(gè)問題 外層和底層的銅線 無論是電阻還是圓整度都會(huì)有差別 所以最為嚴(yán)格的做法是每軸只裝10000 15000M 以限制滿軸時(shí)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(shí)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(gè)細(xì)節(jié)都必須保持高度關(guān)注 芯線的重要管制點(diǎn)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(jī)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(shí)際數(shù)顯的溫度不一定就是對應(yīng)部位的實(shí)際溫度 會(huì)有慣性勢力 這里對押出機(jī)的溫控是個(gè)不小的考驗(yàn) 2 不要忽略SKIN對整個(gè)線材特性的影響 3 線徑的控制 這是涉及到整個(gè)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(yùn)動(dòng)中是否同圓心測量 對于各部位張力可用張力計(jì)測量合適值后加以規(guī)定 通常會(huì)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(gè)上限 一個(gè)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(shí)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(gè)線材的特性影響非常大 包括對阻抗 延時(shí)差 衰減甚至是串音都影響很大 很多時(shí)候 對于網(wǎng)線的回波損耗 中心度更加是一個(gè)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(dá)到96 以上 這樣才能得到一個(gè)合格的回波損耗 對于一般的高頻信號線雖然這個(gè)要求沒這么嚴(yán)格 但是也要達(dá)到90 以上才行 7 對于芯線的圓整度 要求在檢測的時(shí)候必須是滾動(dòng)式檢測 以檢測出芯線的最大面和最小面的差別 這個(gè)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(gè)工序 管制的重點(diǎn)在于放線張力 收線張力 鋁箔張力等 對于線材的阻抗 延時(shí)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(dòng)力給線 同樣的 包帶也必須數(shù)顯自動(dòng)跟蹤 對于同步輪 通常是能不用就不用 因?yàn)槔锩嬗刑嗟牟淮_定因素 增加對絞的控制項(xiàng)目 在這里 兩芯及地線的張力標(biāo)稱值我們通常會(huì)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(jī)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?yàn)楸仨氁ＷC質(zhì)量 不同的機(jī)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(shí)差 阻抗 衰減 至于兩芯長度是否一致 因?yàn)楹茈y測準(zhǔn) 所以只能是作為一個(gè)參考 3 市面上有三種機(jī)器用于高頻線的對絞 一是立勢機(jī) 二是雙絞機(jī) 三是單絞機(jī) 而三種機(jī)器當(dāng)中 旋臂單絞漸成趨勢 4 對絞完成后的線對存放時(shí)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(shí)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(jī) 比如現(xiàn)在通用的德編機(jī) 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(shí)候應(yīng)該嚴(yán)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(jìn)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(shí)要注意 如果線材的內(nèi)層絕緣和外被護(hù)套的押出溫度相差不大時(shí) 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(yán)重變形 而導(dǎo)致特性被破壞或者連接器加工的時(shí)候無法加工 8 五 認(rèn)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(shí) 導(dǎo)體內(nèi)各點(diǎn)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(yuǎn)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(shí)為避免串?dāng)_ 而HDMI則用包帶防護(hù) 4 剝線注意 5 通常的制程檢測中 此項(xiàng)可省去 11 四 延遲 Delay 是指信號在傳輸線上 由輸入端到達(dá)接收端所需時(shí)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(dòng) 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(shí)差指在不同的信號線上 信號到達(dá)接收端的時(shí)間差 也就是Delay的差值 分對內(nèi)延時(shí)差 Intra PairSkew 和對間延時(shí)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(yuǎn)沒有與線體一致性那么緊密 切記不要在物理長度上浪費(fèi)太多時(shí)間 但是物理長度也是影響skew的一個(gè)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(diǎn)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(gè)參數(shù)對于線材的差異性要求非常嚴(yán)格 1 如何讀圖 2 和對內(nèi)延時(shí)差的關(guān)系很大 要是對內(nèi)延時(shí)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(shí)驗(yàn)的方法估計(jì)和改善 通過調(diào)整 傳輸系統(tǒng)性能時(shí)在示波器上觀察到的一種圖形 觀察眼圖的方法是 用一個(gè)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(shí)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(jì)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(shí) 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(cuò)誤率的度量 眼圖的睜開度越小 位錯(cuò)誤率越高 因此 睜開的眼圖說明位錯(cuò)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(dòng)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(cuò)誤率直接相關(guān) 水平寬度與抖動(dòng)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