ትኩረት በሚሹ ጉዳዮች ላይ የ PCB ዲዛይን

ሲናገር ዲስትሪከት ቦርድ, 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

የፒ.ሲ.ቢ ሰሌዳ በአንድ ነጠላ ሰሌዳ ሰሌዳ ፣ ባለ ሁለት ንብርብር ሰሌዳ እና ባለብዙ ንጣፍ ሰሌዳ ሊከፋፈል ይችላል። የኤሌክትሮኒክ ክፍሎች በፒ.ሲ.ቢ. በመሠረታዊ ነጠላ-ንብርብር ፒሲቢ ላይ ፣ ክፍሎቹ በአንድ ወገን ላይ ተሰብስበው ሽቦዎቹ በሌላኛው ላይ ተተኩረዋል። ስለዚህ ፒኖቹ በቦርዱ በኩል ወደ ሌላኛው ጎን እንዲሄዱ በቦርዱ ውስጥ ቀዳዳዎችን መሥራት አለብን ፣ ስለዚህ የክፍሎቹ ፒኖች ወደ ሌላኛው ጎን ተጣብቀዋል። 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. አንዳንድ ጊዜ አንድ ነጠላ ሽቦ ከአንድ ጎን ወደ ሌላኛው የቦርዱ ጎን በመመሪያ ቀዳዳ (በኩል) በኩል ማገናኘት አስፈላጊ ነው። የመመሪያ ቀዳዳዎች በፒሲቢ ውስጥ የተሞሉ ወይም በሁለቱም በኩል ከሽቦዎች ጋር ሊገናኙ በሚችሉ በብረት የተሸፈኑ ትናንሽ ቀዳዳዎች ናቸው። አሁን ብዙ የኮምፒተር ማዘርቦርዶች 4 ወይም 6 የፒ.ቢ.ቢ ሰሌዳዎችን እየተጠቀሙ ሲሆን የግራፊክስ ካርዶች በአጠቃላይ 6 የፒ.ቢ.ቢ. እንደ nVIDIAGeForce4Ti ተከታታይ ያሉ ብዙ ባለከፍተኛ ግራፊክስ ካርዶች ባለብዙ ንብርብር ፒሲቢ ቦርድ ተብሎ የሚጠራውን የ PCB ሰሌዳ 8 ንጣፎችን ይጠቀማሉ። The problem of connecting lines between layers is also encountered on multi-layer PCBS, which can also be achieved through guide holes.

ባለብዙ-ንብርብር ፒሲቢ ስለሆነ ፣ አንዳንድ ጊዜ የመመሪያ ቀዳዳዎች መላውን ፒሲቢ ውስጥ ዘልቀው መግባት አያስፈልጋቸውም። እንደዚህ ያሉ የመመሪያ ቀዳዳዎች ጥቂት ንብርብሮች ውስጥ ዘልቀው ስለሚገቡ ቡሬዲቪያ እና ብሊንድቪያ ይባላሉ። የዓይነ ስውራን ቀዳዳዎች መላውን ሰሌዳ ሳይገቡ በርካታ የውስጥ የውስጥ ፒ.ቢ.ቢ. የተቀበሩ ጉድጓዶች ከውስጣዊው ፒሲቢ ጋር ብቻ የተገናኙ ናቸው ፣ ስለዚህ ብርሃን ከላይ አይታይም። በባለብዙ ተጫዋች ፒሲቢ ውስጥ ጠቅላላው ንብርብር በቀጥታ ከመሬት ሽቦ እና ከኃይል አቅርቦት ጋር ተገናኝቷል። ስለዚህ ንብርብሮችን እንደ ምልክት ፣ ኃይል ወይም መሬት እንመድባቸዋለን። በፒሲቢው ላይ ያሉት ክፍሎች የተለያዩ የኃይል አቅርቦቶች የሚጠይቁ ከሆነ ብዙውን ጊዜ ከሁለት በላይ የኃይል እና የሽቦ ንብርብሮች አሏቸው። 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. የዋናው ቦርድ ፒሲቢ በአብዛኛው 4 ንብርብሮች ነው። በማምረት ጊዜ መካከለኛዎቹ ሁለት ንብርብሮች ተንከባለሉ ፣ ተቆርጠዋል ፣ ተቀርፀዋል ፣ ኦክሳይድ እና በኤሌክትሪክ ተከፋፍለዋል። አራቱ ንብርብሮች የንጥል ወለል ፣ የኃይል ንብርብር ፣ የስትራቱ እና የሽያጭ ማቅረቢያ ቅደም ተከተል ናቸው። ከዚያም አራቱ ንብርብሮች አንድ ላይ ተጭነው ለዋናው ቦርድ ፒሲቢ እንዲመሰርቱ ይደረጋል። Then the holes were punched and made. ከተጣራ በኋላ የመስመሩ ውጫዊ ሁለት ንብርብሮች ታትመዋል ፣ መዳብ ፣ መለጠፍ ፣ ሙከራ ፣ የብየዳ መቋቋም ንብርብር ፣ የማያ ገጽ ማተም። በመጨረሻም ፣ መላው ፒሲቢ (ብዙ ማዘርቦርዶችን ጨምሮ) በእያንዳንዱ ማዘርቦርድ (ፒሲቢ) ውስጥ ታትሟል ፣ ከዚያ ፈተናውን ካለፉ በኋላ የቫኪዩም ማሸጊያ ይከናወናል። 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. ዘዴው ቀጭን የመዳብ ወረቀት በጠቅላላው ገጽ ላይ ማሰራጨት እና ማንኛውንም ትርፍ ማስወገድ ነው። ማዛወር ሌላ ብዙም ጥቅም ላይ ያልዋለ ዘዴ ነው ፣ እሱም የመዳብ ሽቦ በሚፈለገው ቦታ ላይ ብቻ መተግበር ነው ፣ ግን እዚህ ስለእሱ አንነጋገርም።

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. መከለያው የ PCB ንብርብሮችን ለመሥራት አብነት ብቻ ነው። በፒ.ሲ.ቢ. ላይ የፎቶግራፍ ባለሙያን የሚሸፍን መከለያ የፎቶግራፉ ባለሙያው ለ UV መብራት እስኪጋለጥ ድረስ አንዳንድ የፎቶግራፊ ባለሙያው አካባቢዎች እንዳይጋለጡ ይከላከላል። These areas, which are covered with photoresist, will become wiring. ከፎቶግራፍ ልማት በኋላ የሚቀረጹ ሌሎች ባዶ የመዳብ ክፍሎች። The etching process may involve dipping the board into the etching solvent or spraying the solvent onto the board. በአጠቃላይ ፌሪክ ክሎራይድ ወዘተ በመጠቀም እንደ መፈልፈያ ማዳበሪያ ጥቅም ላይ ይውላል። After etching, remove the remaining photoresist.

1. የሽቦ ስፋት እና የአሁኑ

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).

የመዳብ ፎይል ውፍረት 50um ያህል በሚሆንበት ጊዜ የሽቦው ስፋት 1 ~ 1.5 ሚሜ (60 ሚሊ) = 2 ኤ

የጋራ መሬቱ በአጠቃላይ 80 ሚሊ ነው ፣ በተለይም ለማይክሮፕሮሰሰር ላላቸው መተግበሪያዎች።

2. የከፍተኛ ፍጥነት ቦርድ ድግግሞሽ ምን ያህል ከፍተኛ ነው?

የምልክት ጊዜ መነሳት/መውደቅ “3 ~ 6 ጊዜ የምልክት ማስተላለፊያ ጊዜ ፣ ​​እንደ ከፍተኛ የፍጥነት ምልክት ተደርጎ ይቆጠራል።

ለዲጂታል ወረዳዎች ፣ ቁልፉ የምልክቱን ጠርዝ ጠመዝማዛ ፣ ለመነሳት እና ለመውደቅ የሚወስደው ጊዜ ፣

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! —- – – – – – ማለትም! 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. ፒሲቢ መደራረብ እና መደርደር

The four – layer plate has the following stacking sequence. የተለያዩ የመዋቢያዎች ጥቅሞች እና ጉዳቶች ከዚህ በታች ተብራርተዋል-

የመጀመሪያው ጉዳይ ከአራቱ ንብርብሮች ምርጥ መሆን አለበት። 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. ሆኖም የቦርዱ ጥግግት በአንፃራዊነት ከፍተኛ በሚሆንበት ጊዜ የመጀመሪያው ጉዳይ ጥቅም ላይ ሊውል አይችልም። ምክንያቱም ያኔ ፣ የመጀመሪያው ንብርብር ታማኝነት የተረጋገጠ አይደለም ፣ እና የሁለተኛው ንብርብር ምልክት የከፋ ነው። በተጨማሪም ፣ ይህ መዋቅር በጠቅላላው ቦርድ ትልቅ የኃይል ፍጆታ ሁኔታ ውስጥ ሊያገለግል አይችልም።

The second case is the one we usually use the most. ከቦርዱ አወቃቀር ፣ ለከፍተኛ ፍጥነት ዲጂታል የወረዳ ዲዛይን ተስማሚ አይደለም። በዚህ መዋቅር ውስጥ ዝቅተኛ የኃይል መከላከያን ለመጠበቅ አስቸጋሪ ነው። Take a plate 2 mm as an example: Z0=50ohm. To line width of 8mil. Copper foil thickness is 35цm. ስለዚህ የምልክት ንብርብር እና የመሠረቱ መካከለኛ 0.14 ሚሜ ነው። 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 መከለያ። 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. Impedance matching

የተንጸባረቀው የቮልቴጅ ምልክት ስፋት የሚወሰነው በምንጩ ነፀብራቅ Coefficient ρ S እና በጭነቱ ነፀብራቅ Coefficient ρL ነው።

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

ከላይ ባለው ቀመር ፣ RL = Z0 ከሆነ ፣ የጭነት አንፀባራቂው eL = 0 ከሆነ። RS = Z0 ምንጭ-መጨረሻ ነጸብራቅ Coefficient ρS = 0 ከሆነ።

ምክንያቱም የተለመደው የማስተላለፊያ መስመር ዝንባሌ Z0 ብዙውን ጊዜ የ 50 ω 50 requirements መስፈርቶችን ማሟላት ስለሚኖርበት እና የጭነት መከላከያው ብዙውን ጊዜ በሺዎች ohms ውስጥ በአስር ሺዎች የሚቆጠሩ ohms ነው። ስለዚህ ፣ በጭነቱ ጎን ላይ የግጭት ማዛመድን መገንዘብ ከባድ ነው። ሆኖም ፣ የምልክት ምንጭ (ውፅዓት) መከላከያው ብዙውን ጊዜ በአንጻራዊ ሁኔታ ሲታይ አነስተኛ ነው ፣ በግምት በአስር ohms ውስጥ። ስለዚህ በመነሻው ላይ የግዴታ ማመሳሰልን ለመተግበር በጣም ቀላል ነው። አንድ የጭነት መቆጣጠሪያ በጭነት ጫፉ ላይ ከተገናኘ ፣ ተከላካዩ ወደ ማስተላለፉ (የእኔ ግንዛቤ) የምልክት ክፍልን ይወስዳል። የ TTL/CMOS መደበኛ 24mA ድራይቭ ፍሰት ሲመረጥ ፣ የውጤቱ መከላከያው በግምት 13 is ነው። የማስተላለፊያው መስመር ውስንነት Z0 = 50 If ከሆነ ፣ ከዚያ 33 ω ምንጭ-ተዛማጅ ተከላካይ መታከል አለበት። 13 ω +33 ω = 46 ω (በግምት 50 ω ፣ ደካማ መበላሸት የምልክት ማቀናበሪያ ጊዜን ይረዳል)

ሌሎች የማስተላለፊያ ደረጃዎች እና የማሽከርከሪያ ሞገዶች ሲመረጡ ፣ ተጓዳኝ መከላከያው የተለየ ሊሆን ይችላል። በከፍተኛ ፍጥነት አመክንዮ እና የወረዳ ዲዛይን ፣ ለአንዳንድ ቁልፍ ምልክቶች ፣ ለምሳሌ እንደ ሰዓት ፣ የመቆጣጠሪያ ምልክቶች ፣ የምንጭ ተዛማጅ ተከላካይ መጨመር እንዳለበት እንመክራለን።

በዚህ መንገድ ፣ የተገናኘው ምልክት ከጭነት ጎን ተመልሶ ይንፀባረቃል ፣ ምክንያቱም የምንጭ መከላከያው ይዛመዳል ፣ የሚንፀባረቀው ምልክት ተመልሶ አይንፀባረቅም።