Parlando di PCB bordo, 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.

La scheda PCB può essere suddivisa in scheda a strato singolo, scheda a doppio strato e scheda multistrato. I componenti elettronici sono integrati nel PCB. Su un semplice PCB a strato singolo, i componenti sono concentrati su un lato e i fili sono concentrati sull’altro. Quindi dobbiamo fare dei fori nella scheda in modo che i perni possano passare attraverso la scheda dall’altra parte, in modo che i perni delle parti siano saldati all’altro lato. 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. A volte è necessario collegare un singolo filo da un lato all’altro della scheda attraverso un foro guida (via). I fori guida sono piccoli fori nel PCB riempiti o rivestiti di metallo che possono essere collegati ai fili su entrambi i lati. Ora molte schede madri per computer utilizzano 4 o anche 6 strati di scheda PCB, mentre le schede grafiche generalmente utilizzano 6 strati di scheda PCB. Molte schede grafiche di fascia alta come la serie nVIDIAGeForce4Ti utilizzano 8 strati di scheda PCB, chiamata scheda PCB multistrato. The problem of connecting lines between layers is also encountered on multi-layer PCBS, which can also be achieved through guide holes.

Poiché si tratta di un PCB multistrato, a volte non è necessario che i fori di guida penetrino nell’intero PCB. Tali fori guida sono chiamati Buriedvias e Blindvias perché penetrano solo in pochi strati. I fori ciechi collegano diversi strati di PCB interni a PCB di superficie senza penetrare l’intera scheda. I fori interrati sono collegati solo al PCB interno, quindi la luce non è visibile dalla superficie. In un PCB multistrato, l’intero strato è collegato direttamente al filo di terra e all’alimentazione. Quindi classifichiamo i livelli come Segnale, Potenza o Terra. Se le parti sul PCB richiedono alimentatori diversi, di solito hanno più di due strati di alimentazione e filo. 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. Il PCB della scheda madre è per lo più a 4 strati. Durante la produzione, i due strati intermedi vengono rispettivamente laminati, tagliati, incisi, ossidati ed elettrodeposti. I quattro strati sono rispettivamente superficie del componente, strato di potenza, strato e laminazione di saldatura. I quattro strati vengono quindi premuti insieme per formare un PCB per la scheda madre. Then the holes were punched and made. Dopo la pulizia, vengono stampati i due strati esterni della linea, rame, incisione, test, strato di resistenza alla saldatura, serigrafia. Infine, l’intero PCB (comprese molte schede madri) viene stampato nel PCB di ciascuna scheda madre, quindi viene eseguito il confezionamento sottovuoto dopo aver superato il test. 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. Il trucco è stendere un sottile strato di lamina di rame su tutta la superficie e rimuovere l’eccesso. L’aggiunta del trasferimento è un altro metodo meno utilizzato, che consiste nell’applicare il filo di rame solo dove è necessario, ma non ne parleremo qui.

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. Il cappuccio è solo un modello per creare strati di PCB. Un cappuccio che copre il fotoresist sul PCB impedisce che alcune aree del fotoresist vengano esposte fino a quando il fotoresist non viene esposto alla luce UV. These areas, which are covered with photoresist, will become wiring. Altre parti in rame nudo da incidere dopo lo sviluppo del fotoresist. The etching process may involve dipping the board into the etching solvent or spraying the solvent onto the board. Generalmente utilizzato come solvente per incisione utilizzando cloruro ferrico, ecc. After etching, remove the remaining photoresist.

1. Larghezza e corrente del cablaggio

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).

Quando lo spessore della lamina di rame è di circa 50 um, la larghezza del filo è 1 ~ 1.5 mm (60 mil) = 2 A

Il terreno comune è generalmente 80mil, specialmente per applicazioni con microprocessori.

2. Quanto è alta la frequenza della scheda ad alta velocità?

Quando l’aumento/riduzione del tempo del segnale “3~6 volte il tempo di trasmissione del segnale, viene considerato un segnale ad alta velocità.

Per i circuiti digitali, la chiave è guardare la pendenza del bordo del segnale, il tempo necessario per salire e scendere,

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! — — — — — – cioè! 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. Impilamento e stratificazione di PCB

The four – layer plate has the following stacking sequence. I vantaggi e gli svantaggi delle diverse laminazioni sono spiegati di seguito:

Il primo caso dovrebbe essere il migliore dei quattro strati. 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. Tuttavia, il primo caso non può essere utilizzato quando la densità della scheda è relativamente alta. Perché quindi, l’integrità del primo livello non è garantita e il segnale del secondo livello è peggiore. Inoltre, questa struttura non può essere utilizzata in caso di grande consumo energetico dell’intera scheda.

The second case is the one we usually use the most. Dalla struttura della scheda, non è adatto per la progettazione di circuiti digitali ad alta velocità. È difficile mantenere una bassa impedenza di potenza in questa struttura. Take a plate 2 mm as an example: Z0=50ohm. To line width of 8mil. Copper foil thickness is 35цm. Quindi lo strato del segnale e il centro della formazione sono 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. Schermatura 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. Adeguamento dell’impedenza

L’ampiezza del segnale di tensione riflesso è determinata dal coefficiente di riflessione della sorgente ρ S e dal coefficiente di riflessione del carico ρL

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

Nell’equazione sopra, se RL=Z0, il coefficiente di riflessione del carico ρL=0. Se RS=Z0 coefficiente di riflessione source-end ρS=0.

Poiché l’impedenza della linea di trasmissione ordinaria Z0 dovrebbe solitamente soddisfare i requisiti di 50 ω 50 ω e l’impedenza di carico è solitamente compresa tra migliaia di ohm e decine di migliaia di ohm. Pertanto, è difficile realizzare l’adattamento di impedenza sul lato del carico. However, because the signal source (output) impedance is usually relatively small, roughly in the tens of ohms. È quindi molto più semplice implementare l’adattamento di impedenza alla sorgente. Se un resistore è collegato all’estremità del carico, il resistore assorbirà parte del segnale a scapito della trasmissione (la mia comprensione). Quando è selezionata la corrente di pilotaggio 24mA standard TTL/CMOS, la sua impedenza di uscita è di circa 13 . Se l’impedenza della linea di trasmissione Z0=50 , è necessario aggiungere un resistore di adattamento source-end da 33 . 13 ω +33 ω =46 ω (circa 50 ω, un debole sottosmorzamento aiuta il tempo di configurazione del segnale)

Quando vengono selezionati altri standard di trasmissione e correnti di pilotaggio, l’impedenza di adattamento può essere diversa. Nella progettazione di circuiti e logica ad alta velocità, per alcuni segnali chiave, come l’orologio, i segnali di controllo, si consiglia di aggiungere il resistore di adattamento della sorgente.

In questo modo, il segnale collegato verrà riflesso indietro dal lato del carico, poiché l’impedenza della sorgente corrisponde, il segnale riflesso non verrà riflesso indietro.