PCB -ontwerp wanneer sake aandag benodig

Praat van PCB-bord, many friends will think that it can be seen everywhere around us, from all household appliances, all kinds of accessories in the computer, to all kinds of digital products, as long as electronic products almost all use PCB board, so what is PCB board? A PCB is a PrintedCircuitBlock, which is a printed circuit board for electronic components to be inserted. A copperplated base plate is printed and etched out of the etching circuit.

ipcb

PCB -bord kan verdeel word in enkellaag-, dubbellaag- en meerlaagbord. Elektroniese komponente is geïntegreer in die PCB. Op ‘n basiese enkellaag-PCB word die komponente aan die een kant gekonsentreer en die drade aan die ander kant. Ons moet dus gate in die bord maak sodat die penne deur die bord na die ander kant kan gaan, sodat die penne van die dele aan die ander kant vasgesweis word. Because of this, the positive and negative sides of such PCB are respectively called ComponentSide and SolderSide.

A double-layer board can be seen as two single-layer boards glued together, with electronic components and wiring on both sides of the board. Soms is dit nodig om ‘n enkele draad van die een kant na die ander kant van die bord deur ‘n geleidingsgat (via) te verbind. Gidingsgate is klein gaatjies in die PCB gevul of bedek met metaal wat aan beide kante met drade verbind kan word. Nou gebruik baie rekenaar moederborde 4 of selfs 6 lae PCB -bord, terwyl grafiese kaarte oor die algemeen 6 lae PCB -bord gebruik. Baie hoëgraadse grafiese kaarte, soos die nVIDIAGeForce4Ti-reeks, gebruik 8 lae PCB-bord, wat ‘n multi-laag PCB-bord genoem word. The problem of connecting lines between layers is also encountered on multi-layer PCBS, which can also be achieved through guide holes.

Omdat dit ‘n meerlaagse PCB is, hoef die geleidingsgate soms nie die hele PCB binne te dring nie. Sulke geleidingsgate word Buriedvias en Blindvias genoem omdat dit slegs ‘n paar lae binnedring. Blinde gate verbind verskeie lae interne PCBS met oppervlak PCBS sonder om die hele bord binne te dring. Begrawe gate is slegs aan die interne PCB gekoppel, sodat lig nie van die oppervlak af sigbaar is nie. In ‘n meerlaagse PCB is die hele laag direk verbind met die gronddraad en die kragtoevoer. Ons klassifiseer dus die lae as sein, krag of grond. As die onderdele op die PCB verskillende kragtoevoer benodig, het hulle gewoonlik meer as twee krag- en draadlae. The more layers you use, the higher the cost. Of course, the use of more layers of PCB board to provide signal stability is very helpful.

The process of making a professional PCB board is quite complicated. Take a 4-layer PCB board for example. Die PCB van die hoofbord bestaan ​​meestal uit 4 lae. By die vervaardiging word die middelste twee lae onderskeidelik gerol, gesny, geëts, geoksideer en gegalvaniseer. Die vier lae is onderskeidelik komponentoppervlak, kraglaag, stratum en soldeerlaminering. Die vier lae word dan saamgedruk om ‘n PCB vir die hoofbord te vorm. Then the holes were punched and made. Na die skoonmaak word die buitenste twee lae van die lyn gedruk, koper, ets, toets, sweisweerstandlaag, seefdruk. Laastens word die hele PCB (insluitend baie moederborde) in die PCB van elke moederbord gestempel, en daarna word vakuumverpakking uitgevoer nadat die toets geslaag is. If the copper skin is not well coated in THE process of PCB production, there will be poor adhesion phenomenon, easy to imply short circuit or capacitance effect (easy to cause interference). The holes on PCB must also be taken care of. If the hole is punched not in the middle, but on one side, it will result in uneven matching or easy contact with the power supply layer or formation in the middle, resulting in potential short-circuiting or bad grounding factors.

Copper wiring process

The first step in fabrication is to establish an online wiring between parts. We use negative transfer to express the working negative on a metal conductor. Die truuk is om ‘n dun laag koperfoelie oor die hele oppervlak te versprei en enige oortollige stof te verwyder. Oordrag is ‘n ander metode wat minder gebruik word, naamlik om slegs koperdraad aan te bring waar dit nodig is, maar ons praat hier nie hieroor nie.

Positive photoresists are made from photosensitizers that dissolve under illumination. There are many ways to treat photoresist on copper, but the most common way is to heat it and roll it over a surface containing photoresist. It can also be sprayed in liquid form, but the dry film provides higher resolution and allows for thinner wires. Die kap is slegs ‘n sjabloon vir die maak van PCB -lae. ‘N Kappie wat die fotoresis op die PCB bedek, verhoed dat sommige dele van die fotoresist blootgestel word totdat die fotoresist aan UV -lig blootgestel word. These areas, which are covered with photoresist, will become wiring. Ander kaal koperonderdele wat na fotoresistontwikkeling geëts moet word. The etching process may involve dipping the board into the etching solvent or spraying the solvent onto the board. Word algemeen gebruik as etsoplosmiddel met behulp van ferrichloried, ens. After etching, remove the remaining photoresist.

1. Bedrading breedte en stroom

General width should not be less than 0.2mm (8mil)

On high density and high precision PCBS, pitch and line width are generally 0.3mm (12mil).

As die dikte van koperfoelie ongeveer 50um is, is die draadwydte 1 ~ 1.5mm (60mil) = 2A

Die gemeenskaplike grond is gewoonlik 80mil, veral vir toepassings met mikroverwerkers.

2. Hoe hoog is die frekwensie van hoëspoedbord?

As die styging/daling van die seintyd “3 ~ 6 keer die seintransmissietyd is, word dit as ‘n hoëspoedsein beskou.

Vir digitale stroombane is die sleutel om te kyk na die skerpheid van die sein, die tyd wat dit neem om op te staan ​​en te val,

According to a very classic book “High Speed Digtal Design” theory, the signal from 10% to 90% of the time is less than 6 times the wire delay, is high-speed signal! – – – – – – naamlik! Even 8KHz square wave signals, as long as the edges are steep enough, are still high-speed signals, and transmission line theory needs to be used in wiring

3. PCB stapel en laag

The four – layer plate has the following stacking sequence. Die voordele en nadele van verskillende lamine word hieronder verduidelik:

Die eerste geval moet die beste van die vier lae wees. Because the outer layer is the stratum, it has a shielding effect on EMI. Meanwhile, the power supply layer is reliable and close to the stratum, which makes the internal resistance of the power supply smaller and achieves the best suburbs. Die eerste geval kan egter nie gebruik word as die borddigtheid relatief hoog is nie. Want dan is die integriteit van die eerste laag nie gewaarborg nie, en die sein van die tweede laag is erger. Boonop kan hierdie struktuur nie gebruik word in die geval van ‘n groot kragverbruik van die hele bord nie.

The second case is the one we usually use the most. Vanuit die struktuur van die bord is dit nie geskik vir hoëspoedontwerp vir digitale stroombane nie. Dit is moeilik om lae kragimpedansie in hierdie struktuur te handhaaf. Take a plate 2 mm as an example: Z0=50ohm. To line width of 8mil. Copper foil thickness is 35цm. Die seinlaag en die middel van die formasie is dus 0.14 mm. The formation and power layer are 1.58mm. This greatly increases the internal resistance of the power supply. In this kind of structure, because the radiation is to the space, shielding plate is needed to reduce EMI.

In the third case, the signal line on layer S1 has the best quality. S2. EMI afskerming. But the power supply impedance is large. This board can be used when the power consumption of the whole board is high and the board is an interference source or adjacent to the interference source.

4. Impedansie-ooreenstemming

Die amplitude van die gereflekteerde spanningsignaal word bepaal deur die bronrefleksiekoëffisiënt ρ S en die lasrefleksie -koëffisiënt ρL

ρL = (RL-z0)/(RL + Z0) and ρS = (rS-z0)/(RS + Z0)

In die bogenoemde vergelyking, as RL = Z0, is die lasweerspieëlingskoëffisiënt ρL = 0. As RS = Z0 bron-einde refleksie koëffisiënt ρS = 0.

Omdat die gewone transmissielynimpedansie Z0 gewoonlik aan die vereistes van 50 ω 50 ω moet voldoen, en die lasimpedansie gewoonlik in duisende ohm tot tienduisende ohm is. Daarom is dit moeilik om impedansie -ooreenstemming aan die laskant te besef. However, because the signal source (output) impedance is usually relatively small, roughly in the tens of ohms. Dit is dus baie makliker om impedanspassing by die bron te implementeer. As ‘n weerstand aan die laskant verbind is, absorbeer die weerstand ‘n deel van die sein tot nadeel van die oordrag (my verstand). As die TTL/CMOS standaard 24mA -dryfstroom gekies word, is die uitvoer -impedansie ongeveer 13 ω. As die transmissielynimpedansie Z0 = 50 ω is, moet ‘n 33 ω bron-eind-ooreenstemmende weerstand bygevoeg word. 13 ω +33 ω = 46 ω (ongeveer 50 ω, swak demping help om die opstellingstyd aan te dui)

As ander transmissiestandaarde en dryfstrome gekies word, kan die ooreenstemmende impedansie anders wees. In hoëspoedlogika en stroombaanontwerp, beveel ons aan dat die bron-ooreenstemmende weerstand bygevoeg moet word vir ‘n paar sleutelsignale, soos klok, beheerseine.

Op hierdie manier word die gekoppelde sein van die laskant terug gereflekteer, omdat die bronimpedansie ooreenstem, sal die weerspieëlde sein nie weerkaats word nie.