ການອອກແບບ PCB ໃນເວລາທີ່ຕ້ອງການຄວາມສົນໃຈ

ການປາກເວົ້າຂອງ ກະດານ 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.

ipcb

ກະດານ PCB ສາມາດແບ່ງອອກເປັນກະດານຊັ້ນດຽວ, ກະດານຊັ້ນສອງຊັ້ນແລະກະດານຊັ້ນຫຼາຍຊັ້ນ. ອົງປະກອບເອເລັກໂຕຣນິກຖືກລວມເຂົ້າກັບ PCB. ຢູ່ໃນ PCB ຊັ້ນດຽວພື້ນຖານ, ສ່ວນປະກອບຕ່າງ are ແມ່ນສຸມໃສ່ໃສ່ຂ້າງ ໜຶ່ງ ແລະສາຍໄຟແມ່ນສຸມໃສ່ອີກເບື້ອງ ໜຶ່ງ. ສະນັ້ນພວກເຮົາຈໍາເປັນຕ້ອງເຮັດຮູຢູ່ໃນກະດານເພື່ອໃຫ້ເຂັມສາມາດຜ່ານກະດານໄປຫາອີກເບື້ອງ ໜຶ່ງ, ສະນັ້ນຫົວເຂັມຂັດຂອງຊິ້ນສ່ວນຕ່າງ are ແມ່ນໄດ້ເຊື່ອມເຂົ້າໄປຫາອີກເບື້ອງຫນຶ່ງ. 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. ບາງຄັ້ງມັນມີຄວາມຈໍາເປັນທີ່ຈະເຊື່ອມຕໍ່ສາຍໄຟດ່ຽວຈາກດ້ານ ໜຶ່ງ ໄປຫາອີກເບື້ອງ ໜຶ່ງ ຂອງກະດານຜ່ານຮູນໍາ (ຜ່ານ). ຮູແນະ ນຳ ແມ່ນຮູນ້ອຍ in ຢູ່ໃນ PCB ທີ່ເຕັມໄປຫຼືເຄືອບດ້ວຍໂລຫະທີ່ສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ກັບສາຍໄຟໄດ້ທັງສອງດ້ານ. ດຽວນີ້ເມນບອດຄອມພິວເຕີຈໍານວນຫຼາຍກໍາລັງໃຊ້ແຜ່ນ PCB 4 ຊັ້ນຫຼື 6 ຊັ້ນ, ໃນຂະນະທີ່ບັດກາຟິກໂດຍທົ່ວໄປໃຊ້ແຜ່ນ PCB 6 ຊັ້ນ. ບັດກາຟິກລະດັບສູງຫຼາຍອັນເຊັ່ນຊຸດ nVIDIAGeForce4Ti ໃຊ້ກະດານ PCB 8 ຊັ້ນ, ເຊິ່ງເອີ້ນວ່າກະດານ PCB ຫຼາຍຊັ້ນ. The problem of connecting lines between layers is also encountered on multi-layer PCBS, which can also be achieved through guide holes.

ເນື່ອງຈາກວ່າມັນເປັນ PCB ຫຼາຍຊັ້ນ, ບາງຄັ້ງຮູຂຸມຄູ່ມືບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງເຈາະເຂົ້າໄປໃນ PCB ທັງົດ. ຮູຄູ່ມືດັ່ງກ່າວເອີ້ນວ່າ Buriedvias ແລະ Blindvias ເພາະວ່າເຂົາເຈົ້າເຈາະເຂົ້າໄປພຽງແຕ່ສອງສາມຊັ້ນເທົ່ານັ້ນ. ຮູຕາບອດເຊື່ອມຕໍ່ຫຼາຍຊັ້ນຂອງ PCBS ພາຍໃນກັບດ້ານ PCBS ໂດຍບໍ່ມີການເຈາະເຂົ້າໄປໃນກະດານທັງົດ. ຂຸມareັງແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບ PCB ພາຍໃນເທົ່ານັ້ນ, ສະນັ້ນບໍ່ເຫັນແສງຈາກພື້ນຜິວ. ໃນ PCB ຫຼາຍຊັ້ນ, ຊັ້ນທັງisົດແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍກົງກັບສາຍດິນແລະການສະ ໜອງ ພະລັງງານ. ສະນັ້ນພວກເຮົາຈັດຊັ້ນຊັ້ນເປັນສັນຍານ, ພະລັງງານຫຼືພື້ນດິນ. ຖ້າຊິ້ນສ່ວນຕ່າງ the ຢູ່ໃນ PCB ຕ້ອງການການສະ ໜອງ ພະລັງງານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວພວກມັນມີຊັ້ນໄຟຟ້າແລະສາຍຫຼາຍກວ່າສອງຊັ້ນ. 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 ຂອງກະດານຫຼັກສ່ວນຫຼາຍແມ່ນ 4 ຊັ້ນ. ເມື່ອການຜະລິດ, ຊັ້ນກາງສອງຊັ້ນແມ່ນໄດ້ຖືກມ້ວນ, ຕັດ, etched, oxidized ແລະ electroplated ຕາມລໍາດັບ. ສີ່ຊັ້ນແມ່ນພື້ນຜິວສ່ວນປະກອບ, ຊັ້ນພະລັງງານ, ຊັ້ນຊັ້ນແລະການເຊື່ອມໂລຫະຕາມລໍາດັບ. ຈາກນັ້ນສີ່ຊັ້ນຖືກກົດເຂົ້າກັນເພື່ອປະກອບເປັນ PCB ສໍາລັບກະດານຫຼັກ. Then the holes were punched and made. ຫຼັງຈາກທໍາຄວາມສະອາດ, ຊັ້ນນອກສອງຊັ້ນຂອງສາຍໄດ້ຖືກພິມອອກ, ທອງແດງ, ການແກະສະຫຼັກ, ການທົດສອບ, ການເຊື່ອມໂລຫະຊັ້ນຕ້ານທານ, ການພິມ ໜ້າ ຈໍ. ສຸດທ້າຍ, PCB ທັງ(ົດ (ລວມທັງເມນບອດຫຼາຍ ໜ່ວຍ) ຖືກປະທັບເຂົ້າໄປໃນ PCB ຂອງແຕ່ລະເມນບອດ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນການຫຸ້ມຫໍ່ສູນຍາກາດຈະຖືກປະຕິບັດຫຼັງຈາກຜ່ານການທົດສອບ. 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. ກົນລະຍຸດແມ່ນເພື່ອກະຈາຍແຜ່ນທອງແດງຊັ້ນບາງ thin ໃຫ້ທົ່ວພື້ນຜິວທັງandົດແລະກໍາຈັດສິ່ງທີ່ເກີນອອກ. ການຍົກຍ້າຍການສືບຕໍ່ເປັນອີກວິທີ ໜຶ່ງ ທີ່ໃຊ້ ໜ້ອຍ, ເຊິ່ງແມ່ນການໃຊ້ສາຍທອງແດງຢູ່ບ່ອນທີ່ມັນຕ້ອງການເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ພວກເຮົາຈະບໍ່ເວົ້າກ່ຽວກັບມັນຢູ່ບ່ອນນີ້.

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. Hood ແມ່ນພຽງແຕ່ແມ່ແບບສໍາລັບການເຮັດໃຫ້ຊັ້ນ PCB. hoodາກະໂປ່ງທີ່ປົກແວ່ນແສງຢູ່ເທິງ PCB ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ບາງພື້ນທີ່ຂອງ photoresist ຖືກເປີດເຜີຍຈົນກວ່າຜູ້ຖ່າຍແສງຈະຖືກແສງ UV. These areas, which are covered with photoresist, will become wiring. ສ່ວນທອງແດງເປົ່າອື່ນ to ທີ່ຈະຖືກແກະສະຫຼັກຫຼັງຈາກການພັດທະນາ photoresist. The etching process may involve dipping the board into the etching solvent or spraying the solvent onto the board. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວໃຊ້ເປັນເຄື່ອງພົ່ນລະລາຍໂດຍໃຊ້ທາດເຟີຣິກຄລໍໄຣເປັນຕົ້ນ. After etching, remove the remaining photoresist.

1. ຄວາມກວ້າງຂອງສາຍໄຟແລະກະແສໄຟຟ້າ

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).

ເມື່ອຄວາມ ໜາ ຂອງແຜ່ນທອງແດງແມ່ນປະມານ 50um, ຄວາມກວ້າງຂອງສາຍແມ່ນ 1 ~ 1.5mm (60mil) = 2A

ພື້ນທີ່ທົ່ວໄປໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນ 80mil, ໂດຍສະເພາະສໍາລັບການນໍາໃຊ້ກັບ microprocessors.

2. ຄວາມຖີ່ຂອງກະດານຄວາມໄວສູງສູງປານໃດ?

ເມື່ອການເພີ່ມຂຶ້ນ/ຫຼຸດລົງຂອງເວລາສັນຍານ“ 3 ~ 6 ເທົ່າເວລາສົ່ງສັນຍານ, ມັນຖືວ່າເປັນສັນຍານຄວາມໄວສູງ.

ສໍາລັບວົງຈອນດິຈິຕອລ, ກຸນແຈສໍາຄັນແມ່ນເພື່ອເບິ່ງຄວາມຄ້ອຍຊັນຂອງສັນຍານ, ເວລາທີ່ມັນຂຶ້ນແລະລົງ,

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! – – – – – – ຄື! 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 stacking ແລະຂັ້ນຕອນ

The four – layer plate has the following stacking sequence. ຂໍ້ດີແລະຂໍ້ເສຍຂອງການເຄືອບທີ່ແຕກຕ່າງກັນແມ່ນໄດ້ອະທິບາຍຢູ່ລຸ່ມນີ້:

ກໍລະນີທໍາອິດຄວນເປັນສີ່ຊັ້ນທີ່ດີທີ່ສຸດ. 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. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ກໍລະນີທໍາອິດບໍ່ສາມາດໃຊ້ໄດ້ເມື່ອຄວາມ ໜາ ແໜ້ນ ຂອງກະດານຂ້ອນຂ້າງສູງ. ເນື່ອງຈາກວ່າຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຄວາມສົມບູນຂອງຊັ້ນທໍາອິດແມ່ນບໍ່ໄດ້ຮັບປະກັນ, ແລະສັນຍານຂອງຊັ້ນທີສອງແມ່ນຮ້າຍແຮງກວ່າເກົ່າ. ນອກຈາກນັ້ນ, ໂຄງສ້າງນີ້ບໍ່ສາມາດໃຊ້ໄດ້ໃນກໍລະນີທີ່ມີການໃຊ້ພະລັງງານຂະ ໜາດ ໃຫຍ່ຂອງຄະນະທັງົດ.

The second case is the one we usually use the most. ຈາກໂຄງສ້າງຂອງກະດານ, ມັນບໍ່ເsuitableາະສົມກັບການອອກແບບວົງຈອນດິຈິຕອນຄວາມໄວສູງ. ມັນຍາກທີ່ຈະຮັກສາຄວາມຕ້ານທານພະລັງງານຕໍ່າໃນໂຄງສ້າງນີ້. Take a plate 2 mm as an example: Z0=50ohm. To line width of 8mil. Copper foil thickness is 35цm. ດັ່ງນັ້ນຊັ້ນສັນຍານແລະສ່ວນກາງຂອງການສ້າງແມ່ນ 0.14mm. 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 ການປ້ອງກັນ 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. Impedance matching

ຄວາມກວ້າງຂອງສັນຍານແຮງດັນທີ່ສະທ້ອນອອກມາແມ່ນຖືກກໍານົດໂດຍຕົວຄູນການສະທ້ອນແຫຼ່ງρ S ແລະຕົວຄູນການສະທ້ອນການໂຫຼດρL

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

ໃນສົມຜົນຂ້າງເທິງ, ຖ້າ RL = Z0, ຕົວຄູນການສະທ້ອນການໂຫຼດρL = 0. ຖ້າ RS = Z0 ຕົວຄູນການສະທ້ອນແຫຼ່ງ-ທ້າຍρS = 0.

ເນື່ອງຈາກວ່າຄວາມຕ້ານທານຂອງສາຍສົ່ງສາຍໄຟປົກກະຕິ Z0 ຄວນຕອບສະ ໜອງ ໄດ້ຕາມຄວາມຕ້ອງການຂອງ 50 ω 50 ω, ແລະຄວາມຕ້ານທານຂອງການໂຫຼດແມ່ນປົກກະຕິແລ້ວຢູ່ໃນຫຼາຍພັນ ohms ເຖິງຫຼາຍສິບພັນ ohms. ເພາະສະນັ້ນ, ມັນເປັນການຍາກທີ່ຈະຮັບຮູ້ການຈັບຄູ່ຄວາມຕ້ານທານຢູ່ດ້ານຂ້າງຂອງການໂຫຼດ. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ເນື່ອງຈາກວ່າຄວາມຕ້ານທານຂອງແຫຼ່ງສັນຍານ (ຜົນຜະລິດ) ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນຂ້ອນຂ້າງນ້ອຍ, ປະມານຢູ່ໃນຫຼາຍສິບ ohms. ສະນັ້ນມັນງ່າຍກວ່າຫຼາຍໃນການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດການຈັບຄູ່ຄວາມຕ້ານທານຢູ່ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ. ຖ້າຕົວຕ້ານທານຖືກເຊື່ອມຕໍ່ຢູ່ທີ່ປາຍໂຫຼດ, ຕົວຕ້ານທານຈະດູດເອົາສ່ວນ ໜຶ່ງ ຂອງສັນຍານໄປສູ່ຄວາມເສຍຫາຍຂອງການສົ່ງຕໍ່ (ຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງຂ້ອຍ). ເມື່ອເລືອກປະຈຸບັນຂັບ 24mA ມາດຕະຖານ TTL/CMOS, ຄວາມຕ້ານທານຜົນຜະລິດຂອງມັນແມ່ນປະມານ 13. ຖ້າຄວາມຕ້ານທານຂອງສາຍສົ່ງ Z0 = 50 ω, ຄວນເພີ່ມຕົວຕ້ານການຈັບຄູ່ຕົ້ນສະບັບ 33 should. 13 ω +33 ω = 46 (ປະມານ 50 ω, ການຫົດນໍ້າທີ່ອ່ອນແອຊ່ວຍໃຫ້ເວລາການຕັ້ງສັນຍານ)

ເມື່ອມາດຕະຖານລະບົບສາຍສົ່ງອື່ນ and ແລະກະແສຂັບຖືກເລືອກ, ຄວາມຕ້ານທານທີ່ກົງກັນສາມາດແຕກຕ່າງໄດ້. ຢູ່ໃນເຫດຜົນຄວາມໄວສູງແລະການອອກແບບວົງຈອນ, ສໍາລັບບາງສັນຍານທີ່ສໍາຄັນ, ເຊັ່ນ: ໂມງ, ສັນຍານຄວບຄຸມ, ພວກເຮົາແນະນໍາວ່າຕ້ອງເພີ່ມຕົວຕ້ານການຈັບຄູ່ແຫຼ່ງທີ່ມາ.

ດ້ວຍວິທີນີ້, ສັນຍານທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຈະຖືກສະທ້ອນກັບຄືນມາຈາກload່າຍໂຫຼດ, ເພາະວ່າຄວາມຕ້ານທານຂອງແຫຼ່ງທີ່ກົງກັນ, ສັນຍານທີ່ສະທ້ອນຈະບໍ່ຖືກສະທ້ອນຄືນ.