صحبت از برد PCB, 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.

برد PCB را می توان به تخته تک لایه ، برد دو لایه و برد چند لایه تقسیم کرد. قطعات الکترونیکی در PCB یکپارچه شده اند. در یک PCB تک لایه اساسی ، اجزاء در یک طرف و سیم ها در طرف دیگر متمرکز شده اند. بنابراین باید در تخته سوراخ هایی ایجاد کنیم تا پین ها بتوانند از روی تخته به طرف دیگر بروند ، بنابراین پین قطعات به طرف دیگر جوش داده می شود. 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. گاهی اوقات لازم است که یک سیم را از یک طرف به طرف دیگر برد از طریق یک سوراخ راهنما (از طریق) متصل کنید. سوراخ های راهنما سوراخ های کوچکی در PCB هستند که با فلز پوشانده یا پوشیده شده اند و می توانند از دو طرف به سیم متصل شوند. در حال حاضر بسیاری از مادربردهای رایانه از 4 یا حتی 6 لایه برد PCB استفاده می کنند ، در حالی که کارت های گرافیک به طور کلی از 6 لایه برد مدار چاپی استفاده می کنند. بسیاری از کارت های گرافیک گران قیمت مانند سری nVIDIAGeForce4Ti از 8 لایه برد PCB استفاده می کنند که به آن برد PCB چند لایه گفته می شود. The problem of connecting lines between layers is also encountered on multi-layer PCBS, which can also be achieved through guide holes.

از آنجا که یک PCB چند لایه است ، گاهی اوقات سوراخ های راهنما نیازی به نفوذ به کل PCB ندارند. چنین حفره های راهنما Buriedvias و Blindvias نامیده می شوند زیرا فقط در چند لایه نفوذ می کنند. سوراخ های کور چندین لایه از PCBS داخلی را بدون نفوذ به کل برد به PCBS سطحی متصل می کند. سوراخ های دفن شده فقط به PCB داخلی متصل هستند ، بنابراین نور از سطح قابل مشاهده نیست. در PCB چند لایه ، تمام لایه مستقیماً به سیم زمین و منبع تغذیه متصل است. بنابراین ما لایه ها را به عنوان Signal ، Power یا Ground طبقه بندی می کنیم. اگر قطعات روی PCB به منبع تغذیه متفاوتی نیاز دارند ، معمولاً بیش از دو لایه قدرت و سیم دارند. 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 برد اصلی بیشتر 4 لایه است. هنگام تولید ، دو لایه میانی به ترتیب نورد ، برش ، حکاکی ، اکسید و آبکاری می شوند. چهار لایه به ترتیب عبارتند از سطح اجزا ، لایه قدرت ، لایه و لمینیت لحیم کاری. سپس چهار لایه به هم فشرده می شوند تا یک PCB برای برد اصلی ایجاد شود. Then the holes were punched and made. پس از تمیز کردن ، دو لایه بیرونی خط چاپ می شود ، مس ، اچ ، آزمایش ، لایه مقاومت در برابر جوشکاری ، چاپ روی صفحه. در نهایت ، کل PCB (شامل بسیاری از مادربردها) در PCB هر مادربرد مهر می شود و سپس بسته بندی خلاء پس از گذراندن آزمون انجام می شود. 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. ترفند این است که یک لایه نازک فویل مسی را روی کل سطح پخش کرده و هرگونه اضافی را بردارید. انتقال ضمیمه یکی دیگر از روشهای کمتر مورد استفاده است ، یعنی استفاده از سیم مسی فقط در جایی که مورد نیاز است ، اما ما در اینجا در مورد آن صحبت نمی کنیم.

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. هود فقط یک الگو برای ساخت لایه های PCB است. یک هود که روی عکسبرداری روی PCB پوشش می دهد ، از قرار گرفتن برخی نواحی از مقاومت در برابر عکس تا زمانی که مقاومت در برابر نور UV در معرض نور UV قرار نگیرد ، جلوگیری می کند. These areas, which are covered with photoresist, will become wiring. سایر قطعات مسی برهنه پس از توسعه مقاومت در برابر نور ، باید حک شوند. The etching process may involve dipping the board into the etching solvent or spraying the solvent onto the board. به طور کلی به عنوان حلال اچ با استفاده از کلرید آهن و غیره استفاده می شود. After etching, remove the remaining photoresist.

1. عرض و جریان سیم کشی

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).

هنگامی که ضخامت فویل مس حدود 50um است ، عرض سیم 1 ~ 1.5mm (60mil) = 2A است

عموماً نقطه مشترک 80 میلی لیتر است ، مخصوصاً برای کاربردهای ریزپردازنده.

2. فرکانس برد با سرعت بالا چقدر است؟

هنگامی که افزایش/سقوط زمان سیگنال “3 ~ 6 برابر زمان انتقال سیگنال است ، به عنوان سیگنال با سرعت بالا در نظر گرفته می شود.

برای مدارهای دیجیتالی ، نکته اصلی این است که به شیب تند سیگنال ، زمان بالا و پایین آمدن آن توجه شود.

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! – – – – – – برای مثال! 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. انباشته و لایه بندی PCB

The four – layer plate has the following stacking sequence. مزایا و معایب لمینت های مختلف در زیر توضیح داده شده است:

مورد اول باید از بین چهار لایه بهترین باشد. 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. با این حال ، هنگامی که تراکم تخته نسبتاً زیاد است ، نمی توان از مورد اول استفاده کرد. زیرا در آن صورت ، یکپارچگی لایه اول تضمین نمی شود و سیگنال لایه دوم بدتر است. علاوه بر این ، این ساختار نمی تواند در مورد مصرف زیاد برق کل تخته استفاده شود.

The second case is the one we usually use the most. از نظر ساختار برد ، برای طراحی مدارهای دیجیتال با سرعت بالا مناسب نیست. حفظ امپدانس قدرت پایین در این ساختار دشوار است. Take a plate 2 mm as an example: Z0=50ohm. To line width of 8mil. Copper foil thickness is 35цm. بنابراین لایه سیگنال و وسط تشکیل 0.14 میلی متر است. 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 محافظ 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. تطبیق امپدانس

دامنه سیگنال ولتاژ منعکس شده توسط ضریب انعکاس منبع ρ S و ضریب انعکاس بار ρL تعیین می شود.

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

در معادله فوق ، اگر RL = Z0 ، ضریب انعکاس بار ρL = 0 است. اگر RS = Z0 ضریب بازتاب منبع-انتها ρS = 0.

زیرا معمولاً امپدانس خط انتقال Z0 باید الزامات 50 ω 50 ω را برآورده کند و امپدانس بار معمولاً در هزاران اهم تا دهها هزار اهم است. بنابراین ، درک تطبیق امپدانس در سمت بار دشوار است. اما ، چون امپدانس منبع سیگنال (خروجی) معمولاً نسبتاً کوچک است ، تقریباً در دهها اهم. بنابراین اجرای تطبیق امپدانس در منبع بسیار ساده تر است. اگر یک مقاومت در انتهای بار متصل شود ، مقاومت بخشی از سیگنال را به ضرر انتقال جذب می کند (درک من). هنگامی که جریان درایو استاندارد 24mA TTL/CMOS انتخاب می شود ، امپدانس خروجی آن تقریبا 13 ω است. اگر امپدانس خط انتقال Z0 = 50 ω باشد ، یک مقاومت منطبق با منبع منبع 33 ω باید اضافه شود. 13 ω +33 ω = 46 ω (تقریبا 50 ω ، ضعیف شدن کم به زمان راه اندازی سیگنال کمک می کند)

هنگامی که سایر استانداردهای انتقال و جریان های درایو انتخاب می شوند ، امپدانس مطابقت می تواند متفاوت باشد. در منطق و طراحی مدارهای پرسرعت ، برای برخی از سیگنال های کلیدی مانند ساعت ، سیگنال های کنترل ، توصیه می کنیم که مقاومت منطبق منبع باید اضافه شود.

به این ترتیب ، سیگنال متصل از طرف بار به عقب منعکس می شود ، زیرا امپدانس منبع مطابقت دارد ، سیگنال منعکس شده به عقب بازتاب نمی شود.