Govoreći o PCB ploča, 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.

PCB ploča može se podijeliti na jednoslojnu ploču, dvoslojnu ploču i višeslojnu ploču. Elektroničke komponente su integrirane u PCB. Na osnovnom jednoslojnom PCB-u komponente su koncentrirane s jedne strane, a žice s druge strane. Zato moramo napraviti rupe na ploči tako da igle mogu proći kroz ploču na drugu stranu, tako da su igle dijelova zavarene na drugu stranu. 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. Ponekad je potrebno spojiti jednu žicu s jedne strane na drugu stranu ploče kroz otvor za vođenje (preko). Rupe za vođenje su male rupe na PCB -u ispunjene ili presvučene metalom koje se mogu spojiti na žice s obje strane. Sada mnoge matične ploče računara koriste 4 ili čak 6 slojeva PCB ploče, dok grafičke kartice općenito koriste 6 slojeva PCB ploče. Mnoge vrhunske grafičke kartice poput serije nVIDIAGeForce4Ti koriste 8 slojeva PCB ploče, koja se naziva višeslojna PCB ploča. The problem of connecting lines between layers is also encountered on multi-layer PCBS, which can also be achieved through guide holes.

Budući da se radi o višeslojnoj PCB-u, ponekad rupe za vođenje ne moraju prodrijeti kroz cijelu PCB. Takve se rupe nazivaju Buriedvias i Blindvias jer prodiru u samo nekoliko slojeva. Slepe rupe povezuju nekoliko slojeva unutrašnjeg PCBS -a sa površinskim PCBS -om bez prodiranja kroz celu ploču. Ukopane rupe povezane su samo s unutarnjom PCB -om, tako da se svjetlost ne vidi s površine. U višeslojnoj PCB -i, cijeli sloj je direktno povezan sa žicom za uzemljenje i napajanjem. Stoga klasificiramo slojeve kao signalne, energetske ili uzemljene. Ako dijelovi na PCB -u zahtijevaju različita napajanja, obično imaju više od dva sloja napajanja i žice. 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. PCB glavne ploče sastoji se uglavnom od 4 sloja. Prilikom proizvodnje, srednja dva sloja se valjaju, režu, urezuju, oksidiraju i galvaniziraju. Četiri sloja su površinska komponenta, sloj snage, sloj i laminiranje lemljenja. Četiri sloja se zatim prešaju zajedno kako bi formirali PCB za glavnu ploču. Then the holes were punched and made. Nakon čišćenja, vanjska dva sloja linije se ispisuju, bakar, jetkanje, ispitivanje, sloj otpornosti na zavarivanje, sitotisak. Konačno, cijela PCB ploča (uključujući mnoge matične ploče) utiskuje se u PCB svake matične ploče, a zatim se nakon prolaska testa vrši vakuumsko pakiranje. 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. Trik je u tome da po cijeloj površini rasporedite tanak sloj bakrene folije i uklonite višak. Dodavanje prijenosa je još jedna manje korištena metoda, a to je da se bakrena žica primjenjuje samo tamo gdje je to potrebno, ali o tome ovdje nećemo govoriti.

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. Napa je samo predložak za izradu slojeva PCB -a. Poklopac koji prekriva fotootpornik na PCB -u sprječava izlaganje nekih područja fotootpornika sve dok fotootpornik ne bude izložen UV svjetlu. These areas, which are covered with photoresist, will become wiring. Ostali goli bakreni dijelovi koji će se gravirati nakon razvoja fotootpornosti. The etching process may involve dipping the board into the etching solvent or spraying the solvent onto the board. Općenito se koristi kao otapalo za jetkanje pomoću željeznog klorida itd. After etching, remove the remaining photoresist.

1. Širina ožičenja i struja

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).

Kada je debljina bakrene folije oko 50um, širina žice je 1 ~ 1.5mm (60mil) = 2A

Zajednička osnova je općenito 80mil, posebno za aplikacije s mikroprocesorima.

2. Koliko je visoka frekvencija brzih ploča?

Kada porast/pad vremena signala “3 ~ 6 puta više od vremena prijenosa signala, smatra se signalom velike brzine.

Za digitalna kola ključno je pogledati strminu ivice signala, vrijeme potrebno za uspon i pad,

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! – – – – – – – naime! 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 slaganje i raslojavanje

The four – layer plate has the following stacking sequence. Prednosti i nedostaci različitih laminacija objašnjeni su u nastavku:

Prvi slučaj trebao bi biti najbolji od četiri sloja. 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. Međutim, prvi slučaj se ne može koristiti ako je gustoća ploče relativno velika. Zato što tada nije zajamčen integritet prvog sloja, a signal drugog sloja je lošiji. Osim toga, ova se struktura ne može koristiti u slučaju velike potrošnje energije cijele ploče.

The second case is the one we usually use the most. S obzirom na strukturu ploče, nije pogodna za dizajn digitalnih kola velike brzine. U ovoj je strukturi teško održavati impedanciju male snage. Take a plate 2 mm as an example: Z0=50ohm. To line width of 8mil. Copper foil thickness is 35цm. Dakle, signalni sloj i sredina formacije je 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 zaštita. 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

Amplituda reflektiranog naponskog signala određena je koeficijentom refleksije izvora ρ S i koeficijentom refleksije opterećenja ρL

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

U gornjoj jednadžbi, ako je RL = Z0, koeficijent refleksije opterećenja ρL = 0. Ako je RS = Z0 koeficijent refleksije na kraju izvora ρS = 0.

Budući da impedansa običnog dalekovoda Z0 obično treba zadovoljiti zahtjeve 50 ω 50 ω, a impedancija opterećenja je obično u hiljadama oma do desetina hiljada oma. Zbog toga je teško ostvariti podudaranje impedanse na strani opterećenja. Međutim, budući da je impedancija izvora signala (izlaza) obično relativno mala, otprilike u desecima oma. Stoga je mnogo lakše implementirati podudaranje impedanse na izvoru. Ako je otpornik spojen na kraju opterećenja, otpornik će apsorbirati dio signala na štetu prijenosa (koliko sam shvatio). Kada je odabran TTL/CMOS standardni 24mA pogonski tok, njegova izlazna impedancija je približno 13 ω. Ako je impedancija dalekovoda Z0 = 50 ω, tada treba dodati odgovarajući otpornik od 33 ω na kraju izvora. 13 ω +33 ω = 46 ω (približno 50 ω, slabo podtampanje pomaže pri postavljanju signala)

Kada su odabrani drugi standardi prijenosa i pogonske struje, odgovarajuća impedancija može biti različita. U logici velike brzine i dizajnu kola, za neke ključne signale, poput sata, upravljačkih signala, preporučujemo da se mora dodati otpornik koji odgovara izvoru.

Na ovaj način, povezani signal će se reflektirati natrag sa strane opterećenja, jer impedansa izvora odgovara, reflektirani signal se neće reflektirati natrag.