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पीसीबी डिजाइन जब मामलों पर ध्यान देने की आवश्यकता होती है

से बोलते हुए पीसीबी बोर्ड, 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.

आईपीसीबी

पीसीबी बोर्ड को सिंगल लेयर बोर्ड, डबल लेयर बोर्ड और मल्टी लेयर बोर्ड में विभाजित किया जा सकता है। इलेक्ट्रॉनिक घटक पीसीबी में एकीकृत होते हैं। एक बुनियादी सिंगल-लेयर पीसीबी पर, घटक एक तरफ केंद्रित होते हैं और तार दूसरी तरफ केंद्रित होते हैं। इसलिए हमें बोर्ड में छेद करने की जरूरत है ताकि पिन बोर्ड के माध्यम से दूसरी तरफ जा सकें, ताकि भागों के पिन दूसरी तरफ वेल्डेड हो जाएं। 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. कभी-कभी एक गाइड होल (के माध्यम से) के माध्यम से बोर्ड के एक तरफ से दूसरी तरफ एक तार को जोड़ना आवश्यक होता है। गाइड छेद पीसीबी में छोटे छेद होते हैं जो धातु से भरे या लेपित होते हैं जिन्हें दोनों तरफ तारों से जोड़ा जा सकता है। अब कई कंप्यूटर मदरबोर्ड पीसीबी बोर्ड की 4 या 6 परतों का उपयोग कर रहे हैं, जबकि ग्राफिक्स कार्ड आमतौर पर पीसीबी बोर्ड की 6 परतों का उपयोग करते हैं। कई हाई-एंड ग्राफिक्स कार्ड जैसे nVIDIAGeForce4Ti सीरीज में PCB बोर्ड की 8 लेयर्स का इस्तेमाल होता है, जिसे मल्टी-लेयर PCB बोर्ड कहा जाता है। The problem of connecting lines between layers is also encountered on multi-layer PCBS, which can also be achieved through guide holes.

क्योंकि यह एक बहु-परत पीसीबी है, कभी-कभी गाइड छेद को पूरे पीसीबी में घुसने की आवश्यकता नहीं होती है। इस तरह के गाइड होल को बुरिदविया और ब्लाइंडविया कहा जाता है क्योंकि वे केवल कुछ परतों में प्रवेश करते हैं। ब्लाइंड होल पूरे बोर्ड को भेदे बिना आंतरिक PCBS की कई परतों को PCBS की सतह से जोड़ते हैं। दफन छेद केवल आंतरिक पीसीबी से जुड़े होते हैं, इसलिए सतह से प्रकाश दिखाई नहीं देता है। एक बहुपरत पीसीबी में, पूरी परत सीधे जमीन के तार और बिजली की आपूर्ति से जुड़ी होती है। इसलिए हम परतों को सिग्नल, पावर या ग्राउंड के रूप में वर्गीकृत करते हैं। यदि पीसीबी के पुर्जों को अलग-अलग बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है, तो उनमें आमतौर पर दो से अधिक बिजली और तार की परतें होती हैं। 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. मुख्य बोर्ड का पीसीबी ज्यादातर 4 परतों का होता है। निर्माण करते समय, बीच की दो परतों को क्रमशः रोल, कट, etched, ऑक्सीकृत और इलेक्ट्रोप्लेटेड किया जाता है। चार परतें क्रमशः घटक सतह, पावर लेयर, स्ट्रैटम और सोल्डर लेमिनेशन हैं। फिर मुख्य बोर्ड के लिए एक पीसीबी बनाने के लिए चार परतों को एक साथ दबाया जाता है। Then the holes were punched and made. सफाई के बाद, लाइन की बाहरी दो परतें मुद्रित होती हैं, तांबा, नक़्क़ाशी, परीक्षण, वेल्डिंग प्रतिरोध परत, स्क्रीन प्रिंटिंग। अंत में, पूरे पीसीबी (कई मदरबोर्ड सहित) को प्रत्येक मदरबोर्ड के पीसीबी में मुहर लगाई जाती है, और फिर परीक्षण पास करने के बाद वैक्यूम पैकेजिंग की जाती है। 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. चाल पूरी सतह पर तांबे की पन्नी की एक पतली परत फैलाने और किसी भी अतिरिक्त को हटाने के लिए है। अपेंडिंग ट्रांसफर एक और कम इस्तेमाल किया जाने वाला तरीका है, जो तांबे के तार को केवल वहीं लगाना है जहां इसकी जरूरत है, लेकिन हम यहां इसके बारे में बात नहीं करेंगे।

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. पीसीबी परत बनाने के लिए हुड सिर्फ एक टेम्पलेट है। पीसीबी पर फोटोरेसिस्ट को कवर करने वाला एक हुड फोटोरेसिस्ट के कुछ क्षेत्रों को तब तक उजागर होने से रोकता है जब तक कि फोटोरेसिस्ट यूवी प्रकाश के संपर्क में न आ जाए। These areas, which are covered with photoresist, will become wiring. अन्य नंगे तांबे के हिस्सों को फोटोरेसिस्ट विकास के बाद नक़्क़ाशीदार किया जाना है। The etching process may involve dipping the board into the etching solvent or spraying the solvent onto the board. आमतौर पर फेरिक क्लोराइड आदि का उपयोग करके नक़्क़ाशी विलायक के रूप में उपयोग किया जाता है। After etching, remove the remaining photoresist.

1. तारों की चौड़ाई और करंट

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).

जब तांबे की पन्नी की मोटाई लगभग 50um होती है, तो तार की चौड़ाई 1 ~ 1.5mm (60mil) = 2A . होती है

आम जमीन आम तौर पर 80mil है, विशेष रूप से माइक्रोप्रोसेसरों के साथ अनुप्रयोगों के लिए।

2. हाई-स्पीड बोर्ड की आवृत्ति कितनी अधिक है?

जब सिग्नल समय का बढ़ना / गिरना “सिग्नल ट्रांसमिशन समय का 3 ~ 6 गुना होता है, तो इसे हाई स्पीड सिग्नल माना जाता है।

डिजिटल सर्किट के लिए, सिग्नल के किनारे की स्थिरता को देखना महत्वपूर्ण है, इसके उठने और गिरने में लगने वाला समय,

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! – – – – – – – अर्थात्! 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.पीसीबी स्टैकिंग और लेयरिंग

The four – layer plate has the following stacking sequence. विभिन्न लेमिनेशन के फायदे और नुकसान नीचे बताए गए हैं:

पहला मामला चार परतों में से सबसे अच्छा होना चाहिए। 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. हालाँकि, पहले मामले का उपयोग तब नहीं किया जा सकता जब बोर्ड का घनत्व अपेक्षाकृत अधिक हो। क्योंकि तब, पहली परत की अखंडता की गारंटी नहीं है, और दूसरी परत का संकेत बदतर है। इसके अलावा, पूरे बोर्ड की बड़ी बिजली खपत के मामले में इस संरचना का उपयोग नहीं किया जा सकता है।

The second case is the one we usually use the most. बोर्ड की संरचना से, यह हाई-स्पीड डिजिटल सर्किट डिजाइन के लिए उपयुक्त नहीं है। इस संरचना में कम शक्ति प्रतिबाधा को बनाए रखना मुश्किल है। Take a plate 2 mm as an example: Z0=50ohm. To line width of 8mil. Copper foil thickness is 35цm. तो संकेत परत और गठन का मध्य 0.14 मिमी है। 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। ईएमआई परिरक्षण। 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. प्रतिबाधा मिलान

परावर्तित वोल्टेज सिग्नल का आयाम स्रोत प्रतिबिंब गुणांक ρ एस और लोड प्रतिबिंब गुणांक L . द्वारा निर्धारित किया जाता है

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

उपरोक्त समीकरण में, यदि RL=Z0, भार परावर्तन गुणांक L=0. यदि RS=Z0 स्रोत-अंत परावर्तन गुणांक ρS=0.

क्योंकि साधारण ट्रांसमिशन लाइन प्रतिबाधा Z0 को आमतौर पर 50 50 की आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए, और लोड प्रतिबाधा आमतौर पर हजारों ओम से दसियों हज़ार ओम में होती है। इसलिए, लोड पक्ष पर प्रतिबाधा मिलान का एहसास करना मुश्किल है। हालाँकि, क्योंकि सिग्नल स्रोत (आउटपुट) प्रतिबाधा आमतौर पर अपेक्षाकृत कम होती है, मोटे तौर पर दसियों ओम में। इसलिए स्रोत पर प्रतिबाधा मिलान को लागू करना बहुत आसान है। यदि एक रोकनेवाला लोड के अंत में जुड़ा हुआ है, तो रोकनेवाला सिग्नल के हिस्से को ट्रांसमिशन (मेरी समझ) की हानि के लिए अवशोषित करेगा। जब TTL/CMOS मानक 24mA ड्राइव करंट का चयन किया जाता है, तो इसका आउटपुट प्रतिबाधा लगभग 13 होता है। यदि ट्रांसमिशन लाइन प्रतिबाधा Z0=50 है, तो एक 33 ω स्रोत-अंत मिलान रोकनेवाला जोड़ा जाना चाहिए। १३ ω +३३ ω = ४६ (लगभग ५० , कमजोर अंडरडैम्पिंग सिग्नल सेटअप समय में मदद करता है)

जब अन्य ट्रांसमिशन मानकों और ड्राइव धाराओं का चयन किया जाता है, तो मिलान प्रतिबाधा भिन्न हो सकती है। हाई-स्पीड लॉजिक और सर्किट डिज़ाइन में, कुछ प्रमुख संकेतों, जैसे घड़ी, नियंत्रण संकेतों के लिए, हम अनुशंसा करते हैं कि स्रोत मिलान रोकनेवाला जोड़ा जाना चाहिए।

इस तरह, कनेक्टेड सिग्नल लोड साइड से वापस परावर्तित हो जाएगा, क्योंकि स्रोत प्रतिबाधा मेल खाती है, परावर्तित सिग्नल वापस परावर्तित नहीं होगा।