Puhuminen PCB-aluksella, 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.

Piirilevy voidaan jakaa yksikerroksiseksi levyksi, kaksikerroksiseksi levyksi ja monikerroksiseksi levyksi. Elektroniset komponentit on integroitu piirilevyyn. Yksikerroksisessa peruspiirilevyssä komponentit on keskitetty toiselle puolelle ja johdot toiselle. Joten meidän on tehtävä reikiä levyyn, jotta tapit voivat mennä levyn läpi toiselle puolelle, joten osien tapit hitsataan toiselle puolelle. 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. Joskus on tarpeen liittää yksi johto levyn toiselta puolelta ohjausreiän kautta (kautta). Ohjausaukot ovat pieniä reikiä piirilevyssä, jotka on täytetty tai päällystetty metallilla ja jotka voidaan yhdistää johtoihin molemmin puolin. Nyt monet tietokoneen emolevyt käyttävät 4 tai jopa 6 kerrosta piirilevyä, kun taas näytönohjaimet käyttävät yleensä 6 kerrosta piirilevyä. Monet huippuluokan näytönohjaimet, kuten nVIDIAGeForce4Ti-sarja, käyttävät 8 kerrosta piirilevyä, jota kutsutaan monikerroksiseksi piirilevyksi. The problem of connecting lines between layers is also encountered on multi-layer PCBS, which can also be achieved through guide holes.

Koska se on monikerroksinen piirilevy, joskus ohjainreikien ei tarvitse tunkeutua koko piirilevyyn. Tällaisia ​​ohjausreikiä kutsutaan Buriedviasiksi ja Blindviasiksi, koska ne tunkeutuvat vain muutamaan kerrokseen. Sokeat reiät yhdistävät useita sisäisen PCBS: n kerroksia pinnan PCBS: ään tunkeutumatta koko levyyn. Haudatut reiät on kytketty vain sisäiseen piirilevyyn, joten valoa ei näy pinnalta. Monikerroksisessa piirilevyssä koko kerros on kytketty suoraan maadoitusjohtoon ja virtalähteeseen. Joten luokittelemme kerrokset signaaliksi, tehoksi tai maaksi. Jos piirilevyn osat tarvitsevat erilaisia ​​virtalähteitä, niissä on yleensä enemmän kuin kaksi virta- ja johdinkerrosta. 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. Emolevyn piirilevy on enimmäkseen 4 kerrosta. Valmistettaessa kaksi keskimmäistä kerrosta valssataan, leikataan, syövytetään, hapetetaan ja galvanoidaan. Neljä kerrosta ovat komponenttipinta, tehokerros, kerros ja juotoslaminointi. Neljä kerrosta puristetaan sitten yhteen piirilevyn muodostamiseksi emolevyä varten. Then the holes were punched and made. Puhdistuksen jälkeen linjan kaksi ulompaa kerrosta tulostetaan, kupari, etsaus, testaus, hitsauskestävyyskerros, silkkipainatus. Lopuksi koko piirilevy (mukaan lukien monet emolevyt) leimataan kunkin emolevyn piirilevyyn ja sitten suoritetaan tyhjiöpakkaus testin läpäisemisen jälkeen. 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. Temppu on levittää ohut kerros kuparikalvoa koko pinnalle ja poistaa ylimääräinen. Siirron lisääminen on toinen vähemmän käytetty menetelmä, eli kuparilangan levittäminen vain siellä, missä sitä tarvitaan, mutta emme puhu siitä täällä.

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. Huppu on vain malli PCB -kerrosten tekemiseen. Piirilevyn valoresistin peittävä huppu estää joidenkin valoresistien alueiden altistumisen, kunnes valoresisti altistuu UV -valolle. These areas, which are covered with photoresist, will become wiring. Muut paljaat kupariosat syövytetään valoresistisen kehityksen jälkeen. The etching process may involve dipping the board into the etching solvent or spraying the solvent onto the board. Yleensä käytetään etsausliuottimena käyttämällä ferrikloridia jne. After etching, remove the remaining photoresist.

1. Johdotuksen leveys ja virta

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).

Kun kuparikalvon paksuus on noin 50 um, langan leveys on 1 ~ 1.5 mm (60mil) = 2A

Yhteinen maa on yleensä 80 milliä, erityisesti sovelluksissa, joissa on mikroprosessori.

2. Kuinka suuri on nopeiden alusten taajuus?

Kun signaaliajan nousu/lasku “3–6 kertaa signaalin lähetysaika, sitä pidetään nopeana signaalina.

Digitaalipiireissä avain on tarkastella signaalin reunojen jyrkkyyttä, aikaa, joka kuluu nousuun ja laskuun,

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! – – – – – – nimittäin! 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 -pinoaminen ja kerrostaminen

The four – layer plate has the following stacking sequence. Eri laminoinnin edut ja haitat on selitetty alla:

Ensimmäisen kotelon tulisi olla paras neljästä kerroksesta. 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. Ensimmäistä tapausta ei kuitenkaan voida käyttää, kun levyn tiheys on suhteellisen suuri. Koska silloin ensimmäisen kerroksen eheyttä ei taata ja toisen kerroksen signaali on huonompi. Lisäksi tätä rakennetta ei voida käyttää koko levyn suuren virrankulutuksen tapauksessa.

The second case is the one we usually use the most. Levyn rakenteesta se ei sovellu nopeaan digitaalipiirin suunnitteluun. Tässä rakenteessa on vaikea ylläpitää pientä tehoimpedanssia. Take a plate 2 mm as an example: Z0=50ohm. To line width of 8mil. Copper foil thickness is 35цm. Joten signaalikerros ja muodostuman keskikohta on 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 -suojaus. 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. Impedanssin sovitus

Heijastuneen jännitesignaalin amplitudi määräytyy lähteen heijastuskertoimen ρ S ja kuormanheijastuskerroimen ρL perusteella

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

Yllä olevassa yhtälössä, jos RL = Z0, kuorman heijastuskerroin ρL = 0. Jos RS = Z0 lähteen ja pään heijastuskerroin ρS = 0.

Koska tavallisen siirtolinjan impedanssin Z0 pitäisi yleensä täyttää 50 ω 50 ω vaatimukset ja kuorman impedanssi on yleensä tuhansista ohmeista kymmeniin tuhansiin ohmeihin. Siksi on vaikea ymmärtää impedanssin sovitusta kuormituspuolella. Kuitenkin, koska signaalilähteen (lähtö) impedanssi on yleensä suhteellisen pieni, suunnilleen kymmeniä ohmeja. Siksi on paljon helpompaa toteuttaa impedanssin sovitus lähteessä. Jos kuormituspäähän on kytketty vastus, vastus absorboi osan signaalista lähetyksen vahingoksi (ymmärrän). Kun TTL/CMOS -vakio 24 mA: n taajuusmuuttajavirta on valittu, sen lähtöimpedanssi on noin 13 ω. Jos siirtojohdon impedanssi Z0 = 50 ω, 33 ω lähteen ja pään vastaavuus on lisättävä. 13 ω +33 ω = 46 ω (noin 50 ω, heikko alivaimennus auttaa signaalin asetusaikaa)

Kun valitaan muut lähetysstandardit ja käyttövirrat, vastaava impedanssi voi olla erilainen. Nopean logiikan ja piirin suunnittelussa suosittelemme, että joillekin avainsignaaleille, kuten kellolle, ohjaussignaaleille, lisätään lähdettä vastaava vastus.

Tällä tavalla yhdistetty signaali heijastuu takaisin kuormituspuolelta, koska lähteen impedanssi vastaa, heijastunut signaali ei heijastu takaisin.