site logo

Дызайн друкаванай платы, калі пытанні патрабуюць увагі

Гаворачы аб Друкаванай платы, 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

Друкаваную плату можна падзяліць на аднаслаёвую, двухслаёвую і шматслаёвую. Электронныя кампаненты інтэграваны ў друкаваную плату. На базавай аднаслаёвай друкаванай плаце кампаненты сканцэнтраваны з аднаго боку, а драты-з другога. Такім чынам, нам трэба зрабіць адтуліны ў дошцы, каб шпількі маглі праходзіць праз дошку ў іншы бок, каб штыфты дэталяў прыварваліся да іншага боку. 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. Часам бывае неабходна злучыць адзін провад з аднаго боку з другога боку платы праз накіроўвалы адтуліну (праз). Накіроўвалыя адтуліны – гэта невялікія адтуліны на друкаванай плаце, запоўненыя або пакрытыя металам, якія можна падключыць да правадоў з абодвух бакоў. Цяпер многія матчыны платы кампутара выкарыстоўваюць 4 ці нават 6 слаёў друкаванай платы, у той час як відэакарты звычайна выкарыстоўваюць 6 слаёў друкаванай платы. Многія відэакарты высокага класа, такія як серыя nVIDIAGeForce4Ti, выкарыстоўваюць 8 слаёў друкаванай платы, якую называюць шматслаёвай платай. The problem of connecting lines between layers is also encountered on multi-layer PCBS, which can also be achieved through guide holes.

Паколькі гэта шматслаёвая друкаваная плата, часам накіроўвалыя адтуліны не маюць патрэбы пранікаць праз усю друкаваную плату. Такія накіроўвалыя адтуліны называюцца бурыдвіямі і сляпымі, таму што яны пранікаюць толькі ў некалькі слаёў. Сляпыя адтуліны злучаюць некалькі слаёў унутранай PCBS з паверхневай PCBS, не пранікаючы праз усю дошку. Закапаныя адтуліны падключаюцца толькі да ўнутранай друкаванай платы, таму святло не бачны з паверхні. У шматслойнай друкаванай плаце ўвесь пласт непасрэдна падлучаны да провада зазямлення і крыніцы харчавання. Такім чынам, мы класіфікуем пласты як сігнал, магутнасць або зямля. Калі дэталі на друкаванай плаце патрабуюць розных блокаў харчавання, яны звычайна маюць больш за два пласты харчавання і провада. 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. Друкаваная плата асноўнай платы ў асноўным складаецца з 4 слаёў. Пры вытворчасці сярэднія два пласта пракатваюць, рэжуць, труцяць, акісляюць і гальванізуюць адпаведна. Чатыры пласта складаюць паверхню кампанента, пласт сілы, пласт і ламінаванне прыпоем адпаведна. Затым чатыры пласта сціскаюцца разам, каб сфармаваць друкаваную плату для асноўнай платы. Then the holes were punched and made. Пасля ачысткі два знешніх пласта лініі друкуюцца, медзь, тручэнне, тэставанне, пласт супраціву зваркі, трафарэтная друк. Нарэшце, уся друкаваная плата (у тым ліку многія матчыны платы) штампуецца ў друкаваную плату кожнай мацярынскай платы, а пасля вакуумнай упакоўкі праводзіцца вакуумная ўпакоўка. 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. Хітрасць заключаецца ў тым, каб раскласці тонкі пласт меднай фальгі па ўсёй паверхні і выдаліць лішкі. Даданне перадачы – гэта яшчэ адзін менш выкарыстоўваны метад, які заключаецца ў нанясенні меднага дроту толькі там, дзе гэта неабходна, але мы не будзем тут казаць пра гэта.

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. Выцяжка – гэта толькі шаблон для стварэння пластоў друкаванай платы. Капюшон, які пакрывае фотарэзіст на друкаванай плаце, перашкаджае агаленню некаторых участкаў фотарэзіста, пакуль фотарэзіст не падвергнецца ўздзеянню УФ -святла. These areas, which are covered with photoresist, will become wiring. Іншыя аголеныя медныя дэталі будуць вытраўлены пасля распрацоўкі фотарэзіста. The etching process may involve dipping the board into the etching solvent or spraying the solvent onto the board. Звычайна выкарыстоўваецца ў якасці растваральніка для тручэння з дапамогай хларыду жалеза і г. After etching, remove the remaining photoresist.

1. Шырыня і ток праводкі

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).

Калі таўшчыня меднай фальгі складае каля 50 мкм, шырыня дроту складае 1 ~ 1.5 мм (60 мілі) = 2А

Звычайна агульныя паказчыкі складаюць 80 мільёнаў, асабліва для прыкладанняў з мікрапрацэсарамі.

2. Наколькі частая хуткасная дошка?

Калі час нарастання/падзення сігналу «у 3 ~ 6 разоў перавышае час перадачы сігналу, гэта лічыцца сігналам высокай хуткасці.

Для лічбавых схем ключом з’яўляецца прагляд крутасці сігналу краю, часу, неабходнага для ўздыму і падзення,

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! – – – – – – а менавіта! 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. Укладванне друкаваных плат і напластаванне

The four – layer plate has the following stacking sequence. Ніжэй тлумачацца перавагі і недахопы розных ламінацый:

Першы выпадак павінен быць лепшым з чатырох слаёў. 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. Аднак першы выпадак нельга выкарыстоўваць, калі шчыльнасць дошкі адносна высокая. Таму што тады цэласнасць першага пласта не гарантуецца, а сігнал другога пласта горшы. Акрамя таго, гэтую структуру нельга выкарыстоўваць у выпадку вялікага спажывання энергіі ўсёй платай.

The second case is the one we usually use the most. Па структуры платы ён не падыходзіць для высакахуткаснага праектавання лічбавых схем. У гэтай структуры складана падтрымліваць нізкі супраціў магутнасці. Take a plate 2 mm as an example: Z0=50ohm. To line width of 8mil. Copper foil thickness is 35цm. Такім чынам, сігнальны пласт і сярэдзіна пласта складае 0.14 мм. 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. Экранаванне EMI. 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. Супадзенне імпедансу

Амплітуда адлюстраванага сігналу напружання вызначаецца каэфіцыентам адлюстравання крыніцы ρ S і каэфіцыентам адлюстравання нагрузкі ρL

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

У прыведзеным раўнанні, калі RL = Z0, каэфіцыент адлюстравання нагрузкі ρL = 0. Калі RS = Z0 каэфіцыент адлюстравання на крыніцы ρS = 0.

Паколькі звычайны супраціў лініі перадачы Z0 звычайна павінен адпавядаць патрабаванням 50 ω 50 ω, а супраціў нагрузкі звычайна складае ад тысяч Ом да дзясяткаў тысяч Ом. Такім чынам, цяжка рэалізаваць адпаведнасць імпедансу на баку нагрузкі. Аднак, паколькі супраціў крыніцы сігналу (выхаду) звычайна адносна малы, прыкладна ў дзясяткі Ом. Таму значна лягчэй рэалізаваць супастаўленне імпедансу ў крыніцы. Калі рэзістар падлучаны да канца нагрузкі, рэзістар паглыне частку сігналу ў шкоду перадачы (я так разумею). Калі абраны стандартны ток прывада TTL/CMOS 24 мА, яго выхадны супраціў складае прыкладна 13 ω. Калі супраціў лініі электраперадачы Z0 = 50 ω, трэба дадаць адпаведны рэзістар на крыніцы 33 ω. 13 ω +33 ω = 46 ω (прыкладна 50 ω, слабая недаатрыманасць дапамагае час налады сігналу)

Пры выбары іншых стандартаў перадачы і прывадных токаў адпаведны супраціў можа адрознівацца. У высакахуткаснай логіцы і канструкцыі схем для некаторых ключавых сігналаў, такіх як гадзіны, сігналы кіравання, мы рэкамендуем дадаць адпаведны рэзістар крыніцы.

Такім чынам, падлучаны сігнал будзе адлюстроўвацца назад ад боку нагрузкі, паколькі імпеданс крыніцы супадае, адлюстраваны сігнал не будзе адбівацца назад.