PCB дизайны көңүл бурууну талап кылган учурларда

жөнүндө сөз ПХБ тактасы, көптөгөн достор аны айлана -тегерегибиздин баарында көрүүгө болот деп ойлошот, бардык тиричилик техникасынан, компьютердеги ар кандай аксессуарлардан, санариптик продуктыларга чейин, эгерде электрондук продукттар дээрлик бардыгы ПХБ тактасын колдонсо, анда ПХД тактасы деген эмне ? ПХБ – бул электрондук компоненттерди киргизүү үчүн басылган схема болгон PrintedCircuitBlock. Жез менен капталган базалык табак басылып, чегүү схемасынан чийилген.

ipcb

ПХБ тактасын бир катмарлуу, эки кабаттуу жана көп кабаттуу такталарга бөлүүгө болот. Электрондук компоненттер ПХБга киргизилген. Негизги бир кабаттуу ПХБда компоненттер бир жагына, зымдар экинчи жагына топтолгон. Ошентип, биз казыктарды башка тарапка тактай аркылуу өтө алгыдай кылып тешиктерди жасашыбыз керек, андыктан тетиктердин казыктары башка тарапка ширетилет. Ушундан улам, мындай ПХБнын оң жана терс жактары тиешелүү түрдө ComponentSide жана SolderSide деп аталат.

Эки катмарлуу тактаны эки бөлүктө тең электрондук компоненттери жана зымдары бар, жабыштырылган эки бир кабаттуу такта катары караса болот. Кээде бир зымды тактанын экинчи тарабынан багыттоочу тешик аркылуу (аркылуу) туташтырууга туура келет. Колдонмо тешиктери – бул ПКБнын металл менен толтурулган же капталган кичинекей тешиктери, алар эки тараптын зымдарына туташтырылышы мүмкүн. Азыр көптөгөн компьютердик платалар 4 же ал тургай 6 катмар PCB тактасын колдонушат, ал эми графикалык карталар жалпысынан 6 катмар ПХД тактасын колдонушат. NVIDIAGeForce4Ti сериясы сыяктуу көптөгөн жогорку сапаттагы графикалык карталар көп катмарлуу ПХБ тактасы деп аталган ПХБ тактасынын 8 катмарын колдонушат. Катмарлар ортосундагы линияларды туташтыруу көйгөйү көп катмарлуу ПКБСте да кездешет, буга жол көрсөтүүчү тешиктер аркылуу да жетишүүгө болот.

Бул көп катмарлуу ПХБ болгондуктан, кээде жетектөөчү тешиктер бүт ПХБга киришинин кереги жок. Мындай жол тешиктери бир нече катмарга гана киргендиктен Буриедвиалар жана Блиндвиалар деп аталат. Сокур тешиктер ички PCBSтин бир нече катмарын PCBSтин үстүнө бүт коллегияга кирбей туташтырат. Көмүлгөн тешиктер ички ПХБга гана туташтырылган, андыктан жарык беттен көрүнбөйт. Көп кабаттуу ПХБда бүт катмар түз эле жерге зымга жана электр менен камсыздоого туташкан. Ошентип, биз катмарларды Сигнал, Күч же Жер деп классификациялайбыз. Эгерде ПХБдагы бөлүктөр ар кандай кубат берүүнү талап кылса, анда алар адатта экиден ашык күч жана зым катмарына ээ. Канчалык көп катмар колдонсоңуз, баасы ошончолук жогору болот. Албетте, сигналдын туруктуулугун камсыз кылуу үчүн ПХБ тактасынын көбүрөөк катмарын колдонуу абдан пайдалуу.

Профессионалдык ПХБ тактасын даярдоо процесси өтө татаал. Мисалы, 4 кабаттуу ПХБ тактасын алыңыз. Негизги тактанын ПХБ негизинен 4 катмардан турат. Өндүрүштө, ортоңку эки катмар тиешелүү түрдө тоголонуп, кесилип, чегилип, кычкылданат жана электроплятталат. Төрт катмар тиешелүү түрдө компоненттин бети, күч катмары, катмар жана ширетүүчү ламинизация. Төрт катмар андан кийин башкы такта үчүн ПХБ түзүү үчүн бирге басылат. Андан кийин тешиктер тешилип, жасалды. Тазалагандан кийин, сызыктын сырткы эки катмары басылып чыгат, жез, чегүү, тестирлөө, ширетүү каршылык катмары, экранды басып чыгаруу. Акыр -аягы, бардык ПХБ (анын ичинде көптөгөн Motherboards) ар бир Motherboard PCB мөөрү, анан вакуумдук таңгактоо сыноодон өткөндөн кийин жүзөгө ашырылат. Эгерде жез териси ПХБ өндүрүү процессинде жакшы капталбаса, анда начар жабышуу феномени пайда болот, кыска туташууну же сыйымдуулук эффектин туюндуруу оңой болот (кийлигишүүгө себеп болот). ПХБдагы тешиктерге да кам көрүү керек. Эгерде тешик ортодо эмес, бир тараптан урулса, анда ал электр менен камсыздоо катмары же ортоңку түзүлүш менен бирдей эмес шайкештикке же оңой байланышка алып келет, натыйжада кыска туташуу же начар жерге туташтыруу факторлору пайда болот.

Жез зымдарын өткөрүү процесси

Фаберликтин биринчи кадамы бөлүктөрдүн ортосунда онлайн зымдарын орнотуу болуп саналат. Биз терс өткөрүп берүүнү металл өткөргүчтөгү терс иштөө үчүн билдиребиз. Айла – бул жездин фольгасынын жука катмарын бүт бетине жайып, ашыкчасын алып салуу. Которууну кошуу – азыраак колдонулган дагы бир ыкма, ал жез зымды керектүү жерге гана колдонуу, бирок биз бул жерде бул жөнүндө сөз кылбайбыз.

Позитивдүү фоторезисттер жарык астында ээрүүчү фотосенсибилизаторлордон жасалат. Фоторезистти жезде дарылоонун көптөгөн жолдору бар, бирок эң кеңири таралган ыкма – аны ысытуу жана фоторезист бар бетке жылдыруу. Ошондой эле суюк түрүндө чачса болот, бирок кургак пленка жогорку чечимди камсыз кылат жана зымдардын жука болушуна шарт түзөт. Капот – бул PCB катмарын жасоо үчүн шаблон. PCBдеги фоторезистти жабуучу капюшон фоторезисттин кээ бир жерлерин фоторезист ультрафиолет нуруна дуушар болгонго чейин ачык болууга жол бербейт. Фоторезист менен жабылган бул жерлер зымга айланат. Башка жылаңач жез бөлүктөрү фоторезист иштеп чыккандан кийин чегилет. Тартуу процесси тактанын эритүүчүгө малып же эриткичти тактага чачуусун камтышы мүмкүн. Негизинен темир хлоридин ж. Кесилгенден кийин, калган фоторезистти алып салыңыз.

1. Кабелдин туурасы жана ток

Жалпы туурасы 0.2 ммден кем болбошу керек (8 миль)

Жогорку тыгыздыкта жана жогорку тактыкта ​​PCBS боюнча, чайырдын жана линиянын туурасы жалпысынан 0.3 мм (12 миль).

Жез фольгасынын калыңдыгы болжол менен 50um болгондо, зымдын туурасы 1 ~ 1.5mm (60mil) = 2A

Жалпы негизи, өзгөчө, микропроцессорлору бар тиркемелер үчүн 80 милди түзөт.

2. Жогорку ылдамдыктагы тактанын жыштыгы канчалык жогору?

Сигнал убактысынын “сигналдын берүү убактысынан 3 ~ 6 эсе жогору/төмөндөшү, бул жогорку ылдамдыктагы сигнал катары каралат.

Санарип микросхемалардын ачкычы – бул сигналдын четиндеги тиктигин, көтөрүлүү жана түшүү убактысын,

“Жогорку ылдамдыктагы Digtal Дизайн” теориясына ылайык, 10% дан 90% га чейинки сигнал зымдын кечигүүсүнөн 6 эсе аз, жогорку ылдамдыктагы сигнал! – – – – – – атап айтканда! Ал тургай, 8KHz квадрат толкун сигналдары, четтери жетишерлик тик болсо дагы, дагы эле жогорку ылдамдыктагы сигналдар жана зымдарды өткөрүүдө линиянын теориясын колдонуу керек.

3. PCB стекинг жана катмарлоо

Төрт катмарлуу табак төмөнкүдөй жыйноо ырааттуулугуна ээ. Ар кандай ламинаттын артыкчылыктары жана кемчиликтери төмөндө түшүндүрүлөт:

Биринчи иш төрт катмардын эң мыктысы болушу керек. Сырткы катмар катмар болгондуктан, ал ЭМИге коргойт. Ошол эле учурда, электр менен камсыздоо катмары ишенимдүү жана катмарга жакын, бул электр менен камсыздоонун ички каршылыгын кичирейтет жана эң жакшы шаар четине жетет. Бирок, коллегиянын тыгыздыгы салыштырмалуу жогору болгондо биринчи учурду колдонууга болбойт. Анткени, анда, биринчи катмардын бүтүндүгүнө кепилдик жок, ал эми экинчи катмардагы сигнал начарыраак. Мындан тышкары, бул структура бүт коллегиянын чоң энергия керектөөсүндө колдонулушу мүмкүн эмес.

Экинчи окуя, биз көбүнчө эң көп колдонобуз. Тактанын структурасынан, бул жогорку ылдамдыктагы санариптик схеманын дизайны үчүн ылайыктуу эмес. Бул структурада аз кубаттуулуктагы импедансты сактоо кыйын. Мисал катары 2 мм табакты алыңыз: Z0 = 50ohm. Туурасы 8 милге чейин. Жез фольгасынын калыңдыгы 35см. Ошентип, сигнал катмары жана формациянын ортосу 0.14мм. Пайда болуу жана күч катмары 1.58 мм. Бул электр энергиясынын ички каршылыгын абдан жогорулатат. Мындай структурада, нурлануу мейкиндикте болгондуктан, EMIди азайтуу үчүн коргоочу табак керек.

Үчүнчү учурда, S1 катмарындагы сигнал линиясы эң жакшы сапатка ээ. S2. EMI коргоосу. Бирок электр менен камсыздоонун импедансы чоң. Бул такта бүт коллегиянын энергия керектөөсү жогору болгон учурда колдонулушу мүмкүн жана такта тоскоолдук булагы же интерференциялык булакка чектеш.

4. Импеданс дал келүү

Чыккан чыңалуу сигналынын амплитудасы булактын чагылуу коэффициенти ρ S жана жүктүн чагылуу коэффициенти ρL менен аныкталат.

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

Жогорудагы теңдемеде RL = Z0 болсо, жүктүн чагылуу коэффициенти ρL = 0. Эгерде RS = Z0 булактын аягындагы чагылуу коэффициенти ρS = 0.

Анткени кадимки электр берүү линиясынын импедансы Z0, адатта, 50 ω 50 ω талаптарына жооп бериши керек, жана жүктүн импеданциясы, адатта, миңдеген омдон он миңдеген омго чейин. Демек, жүктөө жагында импеданс дал келүүсүн ишке ашыруу кыйын. Бирок, сигнал булагы (чыгаруу) импедансы, адатта, салыштырмалуу аз, болжол менен ондогон омдордо. Ошондуктан булакта импеданс дал келтирүүнү ишке ашыруу алда канча оңой. Эгерде резистор жүктүн аягында туташтырылган болсо, анда резистор сигналдын бир бөлүгүн өзүнө өткөрүп алат (менин түшүнүгүмө). TTL/CMOS стандарттуу 24mA диск агымы тандалганда, анын чыгуу импедансы болжол менен 13 ω түзөт. Эгерде электр берүү чубалгыларынын импедансы Z0 = 50 ω болсо, анда 33 ω булакка туура келген резистор кошулушу керек. 13 ω +33 ω = 46 ω (болжол менен 50 ω, алсыз underdamping сигналды орнотууга жардам берет)

Башка берүү стандарттары жана диск токтору тандалганда, дал келген импеданс ар кандай болушу мүмкүн. Жогорку ылдамдыктагы логикада жана схемада, кээ бир негизги сигналдар үчүн, мисалы, саат, башкаруу сигналдары үчүн, булакка дал келген каршылыкты кошууну сунуштайбыз.

Ошентип, туташкан сигнал жүктөө тараптан кайра чагылдырылат, анткени булак импедансы дал келет, чагылган сигнал артка чагылдырылбайт.