site logo

Дизайн на печатни платки, когато въпросите се нуждаят от внимание

Говорейки за PCB борда, 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

ПХБ платката може да бъде разделена на еднослойна, двуслойна и многослойна. Електронните компоненти са интегрирани в печатната платка. На основна еднослойна печатна платка компонентите са концентрирани от едната страна, а проводниците от другата. Така че трябва да направим дупки в дъската, така че щифтовете да могат да преминават през дъската от другата страна, така че щифтовете на частите да са заварени от другата страна. 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. Понякога е необходимо да свържете един проводник от едната страна към другата страна на платката през направляващ отвор (през). Водещите отвори са малки дупки в печатната платка, пълни или покрити с метал, които могат да бъдат свързани към проводници от двете страни. Сега много компютърни дънни платки използват 4 или дори 6 слоя PCB платка, докато графичните карти обикновено използват 6 слоя PCB платка. Много графични карти от висок клас като серията nVIDIAGeForce4Ti използват 8 слоя PCB платка, която се нарича многослойна PCB платка. The problem of connecting lines between layers is also encountered on multi-layer PCBS, which can also be achieved through guide holes.

Тъй като това е многослойна печатна платка, понякога не е необходимо направляващите отвори да проникват през цялата печатна платка. Такива направляващи дупки се наричат ​​Buriedvias и Blindvias, защото те проникват само в няколко слоя. Сляпите отвори свързват няколко слоя вътрешни PCBS с повърхностни PCBS, без да проникват през цялата платка. Заровените дупки са свързани само с вътрешната платка, така че светлината не се вижда от повърхността. В многослойна печатна платка целият слой е директно свързан към заземяващия проводник и захранването. Така че ние класифицираме слоевете като сигнал, мощност или земя. Ако частите на печатната платка изискват различни източници на захранване, те обикновено имат повече от два захранващи и жични слоя. 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. ПХБ на основната платка е предимно 4 слоя. При производството средните два слоя се търкалят, нарязват, гравират, окисляват и галванизират съответно. Четирите слоя са съставна повърхност, слой на мощност, слой и ламинация за спойка съответно. След това четирите слоя се притискат заедно, за да образуват печатна платка за основната платка. Then the holes were punched and made. След почистване външните два слоя на линията се отпечатват, мед, ецване, изпитване, слой за съпротива при заваряване, ситопечат. Накрая, цялата печатна платка (включително много дънни платки) се щампова в печатни платки на всяка дънна платка и след това се извършва вакуумно опаковане след преминаване на теста. 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. Номерът е да разпръснете тънък слой медно фолио по цялата повърхност и да премахнете излишъка. Добавянето на прехвърляне е друг по -малко използван метод, който е да се прилага медна тел само там, където е необходимо, но тук няма да говорим за това.

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. Качулката е просто шаблон за направа на платки от печатни платки. Качулка, покриваща фоторезиста върху печатната платка, предотвратява излагането на някои области на фоторезиста, докато фоторезистът не бъде изложен на UV светлина. These areas, which are covered with photoresist, will become wiring. Други голи медни части, които ще бъдат гравирани след разработване на фоторезист. The etching process may involve dipping the board into the etching solvent or spraying the solvent onto the board. Обикновено се използва като разтворител за ецване с помощта на железен хлорид и др. After etching, remove the remaining photoresist.

1. Ширина и ток на окабеляване

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).

Когато дебелината на медното фолио е около 50um, ширината на проводника е 1 ~ 1.5mm (60mil) = 2A

Общите точки обикновено са 80 мили, особено за приложения с микропроцесори.

2. Колко висока е честотата на високоскоростната дъска?

Когато покачването/спадането на времето на сигнала „3 ~ 6 пъти над времето за предаване на сигнала, това се счита за високоскоростен сигнал.

За цифровите схеми ключът е да се погледне ръбовата стръмност на сигнала, времето, необходимо за издигане и спускане,

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 именно! 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. Подреждане и наслояване на печатни платки

The four – layer plate has the following stacking sequence. Предимствата и недостатъците на различното ламиниране са обяснени по -долу:

Първият случай трябва да е най -добрият от четирите слоя. 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. Първият случай обаче не може да се използва, когато плътността на дъската е относително висока. Тъй като тогава целостта на първия слой не е гарантирана, а сигналът на втория слой е по -лош. В допълнение, тази структура не може да се използва в случай на голяма консумация на енергия на цялата платка.

The second case is the one we usually use the most. От структурата на платката, тя не е подходяща за високоскоростен дизайн на цифрова схема. Трудно е да се поддържа импеданс с ниска мощност в тази структура. Take a plate 2 mm as an example: Z0=50ohm. To line width of 8mil. Copper foil thickness is 35цm. Така че слоят на сигнала и средата на формацията е 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. ЕМИ екраниране. 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. Съответствие на импеданса

Амплитудата на отразения сигнал за напрежение се определя от коефициента на отражение на източника ρ S и коефициента на отражение на товара ρL

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

В горното уравнение, ако RL = Z0, коефициентът на отражение на натоварването ρL = 0. Ако RS = Z0 коефициент на отражение в края на източника ρS = 0.

Тъй като обикновеният импеданс на преносната линия Z0 обикновено трябва да отговаря на изискванията на 50 ω 50 ω, а импедансът на натоварването обикновено е в хиляди оми до десетки хиляди оми. Следователно е трудно да се осъществи съвпадение на импеданса от страната на товара. However, because the signal source (output) impedance is usually relatively small, roughly in the tens of ohms. Следователно е много по -лесно да се приложи съвпадение на импеданса при източника. Ако резистор е свързан в края на товара, резисторът ще абсорбира част от сигнала в ущърб на предаването (моето разбиране). Когато е избран стандартният 24mA задвижващ ток на TTL/CMOS, неговият изходен импеданс е приблизително 13 ω. Ако импедансът на преносната линия Z0 = 50 ω, тогава трябва да се добави съответстващ резистор от 33 ω източник. 13 ω +33 ω = 46 ω (приблизително 50 ω, слабото демпфиране помага за времето за настройка на сигнала)

Когато са избрани други стандарти за предаване и задвижващи токове, съответстващият импеданс може да бъде различен. При високоскоростната логика и схемата за някои ключови сигнали, като часовник, управляващи сигнали, препоръчваме да се добави резистор за съвпадение на източника.

По този начин свързаният сигнал ще се отрази обратно от страната на натоварване, тъй като импедансът на източника съвпада, отразеният сигнал няма да се отрази обратно.