Když už mluvíme o PCB deska, 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.

Desku plošných spojů lze rozdělit na jednovrstvou desku, dvouvrstvou desku a vícevrstvou desku. Elektronické součástky jsou integrovány do desky plošných spojů. Na základní jednovrstvé desce plošných spojů jsou součásti soustředěny na jedné straně a vodiče jsou soustředěny na druhé straně. Potřebujeme tedy v desce udělat otvory, aby čepy mohly projít deskou na druhou stranu, takže čepy dílů jsou přivařeny na druhou 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. Někdy je nutné připojit jeden vodič z jedné strany na druhou stranu desky přes vodicí otvor (přes). Vodicí otvory jsou malé otvory v desce plošných spojů vyplněné nebo potažené kovem, které lze na obou stranách připojit k vodičům. Nyní mnoho počítačových základních desek používá 4 nebo dokonce 6 vrstev desky plošných spojů, zatímco grafické karty obecně používají 6 vrstev desky plošných spojů. Mnoho špičkových grafických karet, jako je řada nVIDIAGeForce4Ti, používá 8 vrstev desky plošných spojů, která se nazývá vícevrstvá deska plošných spojů. The problem of connecting lines between layers is also encountered on multi-layer PCBS, which can also be achieved through guide holes.

Protože se jedná o vícevrstvou desku plošných spojů, někdy vodicí otvory nemusí pronikat celou deskou plošných spojů. Takové vodicí otvory se nazývají Buriedvias a Blindvias, protože pronikají pouze několika vrstvami. Slepé otvory spojují několik vrstev vnitřních PCBS s povrchovými PCBS, aniž by pronikly celou deskou. Zakopané otvory jsou připojeny pouze k interní desce plošných spojů, takže světlo není z povrchu vidět. Ve vícevrstvé desce plošných spojů je celá vrstva přímo připojena k zemnicímu vodiči a napájecímu zdroji. Takže klasifikujeme vrstvy jako signál, síla nebo uzemnění. Pokud součásti na desce plošných spojů vyžadují různé napájecí zdroje, mají obvykle více než dvě vrstvy napájení a vodičů. 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. DPS základní desky je většinou 4 vrstvy. Při výrobě jsou střední dvě vrstvy válcovány, řezány, leptány, oxidovány a galvanicky pokovovány. Čtyři vrstvy jsou povrchová složka, energetická vrstva, vrstva a vrstvená pájka. Čtyři vrstvy se poté přitlačí k sobě a vytvoří DPS pro základní desku. Then the holes were punched and made. Po vyčištění se vytisknou vnější dvě vrstvy linky, měď, lept, testování, vrstva odolnosti proti svařování, sítotisk. Nakonec se celá deska plošných spojů (včetně mnoha základních desek) vylisuje na desku plošných spojů každé základní desky a po absolvování testu se provede vakuové balení. 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. Jde o to, rozetřít tenkou vrstvu měděné fólie na celý povrch a odstranit přebytečný materiál. Připojování přenosu je další méně používanou metodou, která spočívá v použití měděného drátu pouze tam, kde je to potřeba, ale o tom zde nebudeme mluvit.

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. Kapota je jen šablonou pro výrobu vrstev DPS. Kryt zakrývající fotoodpor na desce plošných spojů brání odhalení některých oblastí fotorezistoru, dokud není fotorezistor vystaven UV záření. These areas, which are covered with photoresist, will become wiring. Další holé měděné části, které mají být vyleptány po vývoji fotorezistu. The etching process may involve dipping the board into the etching solvent or spraying the solvent onto the board. Obvykle se používá jako leptací rozpouštědlo za použití chloridu železitého atd. After etching, remove the remaining photoresist.

1. Šířka a proud zapojení

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).

Když je tloušťka měděné fólie asi 50 um, šířka drátu je 1 ~ 1.5 mm (60 mil) = 2A

Společný základ je obecně 80 mil., Zejména pro aplikace s mikroprocesory.

2. Jak vysoká je frekvence vysokorychlostní desky?

Když vzestup/pokles času signálu „3 ~ 6krát převýší čas přenosu signálu, považuje se to za vysokorychlostní signál.

U digitálních obvodů je klíčové podívat se na strmost signálu na hranu, čas potřebný ke stoupání a klesání,

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! – – – – – – totiž! 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. Stohování a vrstvení PCB

The four – layer plate has the following stacking sequence. Výhody a nevýhody různé laminace jsou vysvětleny níže:

První případ by měl být nejlepší ze čtyř vrstev. 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. První případ však nelze použít, když je hustota desky relativně vysoká. Protože pak není zaručena integrita první vrstvy a signál druhé vrstvy je horší. In addition, this structure can not be used in the case of large power consumption of the whole board.

The second case is the one we usually use the most. Ze struktury desky není vhodný pro návrh vysokorychlostních digitálních obvodů. V této struktuře je obtížné udržet nízkou výkonovou impedanci. Take a plate 2 mm as an example: Z0=50ohm. To line width of 8mil. Copper foil thickness is 35цm. Signální vrstva a střed formace jsou tedy 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 stínění. 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. Přizpůsobení impedance

Amplituda odraženého napěťového signálu je určena součinitelem odrazivosti zdroje ρ S a součinitelem odrazu zátěže ρL

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

Ve výše uvedené rovnici platí, že pokud RL = Z0, koeficient odrazu zatížení ρL = 0. Pokud RS = Z0 koeficient odrazu na konci zdroje ρS = 0.

Protože běžná impedance přenosového vedení Z0 by obvykle měla splňovat požadavky 50 ω 50 ω a zátěžová impedance je obvykle v tisících ohmech až desítkách tisíc ohmů. Proto je obtížné realizovat přizpůsobení impedance na straně zátěže. However, because the signal source (output) impedance is usually relatively small, roughly in the tens of ohms. Je proto mnohem snazší implementovat přizpůsobení impedance u zdroje. If a resistor is connected at the load end, the resistor will absorb part of the signal to the detriment of transmission (my understanding). Když je vybrán standardní proudový proud 24 mA TTL/CMOS, jeho výstupní impedance je přibližně 13 ω. Pokud je impedance přenosového vedení Z0 = 50 ω, pak by měl být přidán odpovídající odpor 33 ω zdroje-konec. 13 ω +33 ω = 46 ω (přibližně 50 ω, slabé podtlumení pomáhá nastavit čas signálu)

Když jsou vybrány jiné přenosové standardy a budicí proudy, může být odpovídající impedance odlišná. V návrhu vysokorychlostní logiky a obvodu u některých klíčových signálů, jako jsou hodiny, řídicí signály, doporučujeme přidat odpor odpovídající zdroji.

Tímto způsobem bude připojený signál odražen zpět ze strany zátěže, protože impedance zdroje odpovídá, odražený signál nebude odražen zpět.