si parla di Cunsigliu PCB, Parechji amichi penseranu chì si pò vede dapertuttu intornu à noi, da tutti l’apparecchi di casa, ogni tipu d’accessori in l’urdinatore, à tutti i generi di prudutti numerichi, finu à chì i prudutti elettronichi usanu guasi tutti i bordi PCB, allora chì hè u bordu PCB ? Un PCB hè un PrintedCircuitBlock, chì hè un circuitu stampatu per cumpunenti elettronichi da inserisce. Una piastra di basa rame hè stampata è incisa fora di u circuitu di incisione.

U bordu PCB pò esse divisu in bordu à stratu unicu, bordu à doppiu stratu è bordu à più strati. I cumpunenti elettronichi sò integrati in u PCB. Nantu à un PCB di una sola capa di basa, i cumpunenti sò cuncentrati da una parte è i fili sò cuncintrati da l’altra parte. Dunque ci vole à fà fori in u tavulinu per chì i pignotti possinu passà per u pannellu à l’altra parte, cusì i pignotti di e parti sò saldate à l’altra parte. Per via di questu, i lati pusitivi è negativi di tali PCB sò rispettivamente chjamati ComponentSide è SolderSide.

Un pannellu à doppiu stratu pò esse vistu cum’è duie tavule à stratu unicu incollate, cù cumpunenti elettronichi è cablaggi da i dui lati di u bordu. Calchì volta hè necessariu cunnette un filu unicu da un latu à l’altru latu di u bordu attraversu un foru di guida (via). I fori di guida sò picculi fori in u PCB pieni o rivestiti di metallo chì ponu esse cunnessi à fili da i dui lati. Avà parechje schede madri d’urdinatore utilizanu 4 o ancu 6 strati di scheda PCB, mentre e carte grafiche adupranu generalmente 6 strati di scheda PCB. Parechje carte grafiche high-end cum’è a serie nVIDIAGeForce4Ti utilizanu 8 strati di scheda PCB, chjamata scheda PCB multi-stratu. U prublema di cunnessione di e linee trà strati hè ancu scontru in PCBS multi-stratu, chì pò ancu esse uttenutu per mezu di i fori di guida.

Perchè hè un PCB multi-stratu, à volte i fori di guida ùn anu micca bisognu di penetrà in tuttu u PCB. Tali fori di guida sò chjamati Buriedvias è Blindvias perchè penetranu solu uni pochi strati. I buchi ciechi cunnettanu parechji strati di PCBS internu à a superficia di PCBS senza penetrà in tuttu u bordu. I buchi intarrati sò cunnessi solu à u PCB internu, cusì a luce ùn hè micca visibile da a superficia. In un PCB multistratu, tuttu u stratu hè direttamente cunnessu à u filu di terra è à l’alimentazione. Cusì classificemu i strati cum’è Signal, Power o Ground. Se e parti di u PCB richiedenu alimentazioni diverse, anu generalmente più di dui strati di putenza è di filu. U più stratu chì aduprate, più altu serà u costu. Benintesa, l’usu di più strati di scheda PCB per furnisce stabilità di u signale hè assai utile.

U prucessu di fà una scheda PCB prufessiunale hè abbastanza cumplicatu. Pigliate un pannellu PCB di 4 strati per esempiu. U PCB di u bordu principale hè principalmente 4 strati. Durante a fabricazione, i dui strati media sò rotulati, tagliati, incisi, ossidati è galvanizzati rispettivamente. I quattru strati sò superficia di cumpunente, stratu di putenza, stratu è laminazione di saldatura rispettivamente. I quattru strati sò poi pressati inseme per formà un PCB per a tavula principale. Allora i fori sò stati perforati è fatti. Dopu a pulizia, i dui strati esterni di a linea sò stampati, rame, incisione, test, stratu di resistenza di saldatura, serigrafia. Infine, tuttu u PCB (cumprese parechje schede madri) hè stampatu in PCB di ogni schede madri, è dopu l’imballu sottovu hè fattu dopu avè passatu u test. Se a pelle di rame ùn hè micca bè rivestita in u prucessu di produzzione di PCB, ci sarà un fenomenu di aderenza povera, faciule da implicà cortocircuitu o effettu di capacità (faciule da causà interferenze). I buchi nantu à PCB devenu ancu esse curati. Se u foru hè perforatu micca in mezzu, ma da un latu, resulterà in una corrispondenza irregulare o un cuntattu faciule cù u stratu di alimentazione elettrica o a furmazione in u mezu, resultendu in cortocircuitu potenziale o fattori di messa à terra cattivi.

Prucessu di filatu di ramu

U primu passu in a fabbricazione hè di stabilisce un cablaggio in linea trà e parti. Adupremu u trasferimentu negativu per sprimà u negativu di travagliu nantu à un cunduttore metallicu. U truccu hè di sparghje una strata fina di foglia di rame nantu à tutta a superficia è caccià ogni eccessu. A trasferimentu aghjuntu hè un altru mètudu menu adupratu, chì hè di applicà u filu di rame solu induve hè necessariu, ma ùn ne parleremu micca quì.

I fotoresistenti pusitivi sò fatti da fotosensibilizatori chì si dissolenu sottu illuminazione. Ci hè parechje manere di trattà u fotoresist nantu à u ramu, ma u modu più cumunu hè di scaldallu è di rotallu nantu à una superficia chì cuntene fotoresist. Pò esse ancu spruzzatu in forma liquida, ma u filmu seccu furnisce una risoluzione più alta è permette fili più sottili. U cappucciu hè solu un mudellu per fà strati PCB. Un cappucciu chì copre u fotoresist nantu à u PCB impedisce alcune zone di u fotoresist da esse esposte finu chì u fotoresist sia espostu à a luce UV. Queste zone, chì sò coperte di fotoresist, diventeranu cablaggi. Altre parti di rame nudu da gravà dopu à u sviluppu fotoresist. U prucessu di incisione pò implicà immersione di u bordu in u solvente di incisione o spruzzà u solvente nantu à u bordu. Generalmente adupratu cum’è solvente di attacco cù cloruru ferru etc. Dopu à l’incisione, sguassate u fotoresist restante.

1. Larghezza di cablaggio è corrente

A larghezza generale ùn deve esse menu di 0.2mm (8mil)

In PCBS d’alta densità è alta precisione, u pitch è a larghezza di a linea sò generalmente 0.3mm (12mil).

Quandu u spessore di u fogliu di rame hè circa 50um, a larghezza di u filu hè 1 ~ 1.5mm (60mil) = 2A

U terrenu cumunu hè generalmente 80mil, in particulare per l’applicazioni cù microprocessori.

2. Quantu hè alta a frequenza di a tavula à grande velocità?

Quandu a crescita / caduta di u tempu di u signale “3 ~ 6 volte u tempu di trasmissione di u signale, hè cunsideratu cum’è un segnale à grande velocità.

Per i circuiti numerichi, a chjave hè di guardà a pendenza di u bordu di u signale, u tempu chì ci vole à alzassi è calà,

Sicondu un libru assai classicu “High Speed ​​Digtal Design” teoria, u signale da 10% à 90% di u tempu hè menu di 6 volte u ritardu di u filu, hè un signale d’alta velocità! – – – – – – vale à dì! Ancu i segnali d’onda quadrata 8KHz, finu à chì i bordi sò abbastanza ripidi, sò sempre segnali ad alta velocità, è a teoria di a linea di trasmissione deve esse aduprata in cablaggi

3.PCB stacking è stratificazione

A piastra à quattru strati hà a seguente sequenza di accatastamentu. I vantaghji è i svantaghji di e diverse laminazioni sò spiegati quì sottu:

U primu casu duveria esse u megliu di i quattru strati. Perchè u stratu esterno hè u stratu, hà un effettu di schermatura in EMI. Intantu, u stratu di alimentazione elettrica hè affidabile è vicinu à u stratu, chì face a resistenza interna di l’alimentazione elettrica più chjuca è ottiene i migliori periferi. Tuttavia, u primu casu ùn pò micca esse adupratu quandu a densità di u pannellu hè relativamente alta. Perchè allora, l’integrità di u primu stratu ùn hè micca garantita, è u segnu di u secondu stratu hè peghju. Inoltre, sta struttura ùn pò micca esse usata in casu di grande cunsumazione di energia di tutta a tavula.

U secondu casu hè quellu chì di solitu adupremu u più. Da a struttura di u bordu, ùn hè micca adatta per u cuncepimentu di circuitu digitale à grande velocità. Hè difficiule di mantene una bassa impedanza di putenza in questa struttura. Pigliate una piastra 2 mm per esempiu: Z0 = 50ohm. À a larghezza di linea di 8mil. U spessore di u fogliu di rame hè 35цm. Allora u stratu di signale è u mezu di a furmazione hè 0.14 mm. A furmazione è a capa di putenza sò 1.58mm. Questa aumenta assai a resistenza interna di l’alimentazione. In questu tipu di struttura, perchè a radiazione hè in u spaziu, hè necessaria una piastra di schermatura per riduce l’EMI.

In u terzu casu, a linea di segnale nantu à u stratu S1 hà a migliore qualità. S2. Schermatura EMI. Ma l’impedenza di l’alimentazione hè grande. Questa scheda pò esse aduprata quandu u cunsumu di energia di tutta a scheda hè elevatu è a scheda hè una fonte di interferenza o adiacente à a fonte di interferenza.

4. Corrispondenza di impedenza

L’ampiezza di u signale di tensione riflessa hè determinata da u coefficiente di riflessione di a fonte ρ S è da u coefficiente di riflessione di carica ρL

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

In l’equazione sopra, se RL = Z0, u coefficiente di riflessione di carica ρL = 0. Se RS = Z0 coefficiente di riflessione fonte-fine ρS = 0.

Perchè l’impedenza ordinaria di linea di trasmissione Z0 deve generalmente risponde à i requisiti di 50 ω 50 ω, è l’impedenza di carica hè di solitu in migliaia di ohm à decine di migliaia di ohm. Per quessa, hè difficiule di realizà l’impedenza chì currisponde à u latu di u caricu. Tuttavia, perchè a sorgenza di u signale (uscita) impedenza hè di solitu relativamente chjuca, à pocu pressu in decine di ohm. Hè dunque assai più faciule da mette in opera l’impedenza chì currisponde à a surghjente. Se una resistenza hè cunnessa à a fine di a carica, a resistenza assorbe una parte di u signale à u detrimentu di a trasmissione (a mo comprensione). Quandu u TTL / CMOS standard 24mA di corrente hè sceltu, a so impedanza di uscita hè apprussimatamente 13 ω. Se l’impedenza di a linea di trasmissione Z0 = 50 ω, allora una resistenza di corrispondenza di sorgente di 33 should deve esse aghjunta. 13 ω +33 ω = 46 ω (circa 50 ω, deboli underdamping aiuta à signalà u tempu di setup)

Quandu sò scelti altri standard di trasmissione è currenti di trasmissione, l’impedenza currispondente pò esse diversa. In logica ad alta velocità è cuncezzione di circuiti, per alcuni segnali chjave, cume u clock, i segnali di cuntrollu, si consiglia di aghjunghjendu a resistenza chì currisponde à a fonte.

In questu modu, u signale cunnessu serà riflessu da u latu di u caricu, perchè l’impedenza di a fonte corrisponde, u signale riflessu ùn serà micca riflessu indietro.