PCB dizainas, kai reikia atkreipti dėmesį

Kalbėdamas apie PCB plokštė, 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

PCB plokštę galima suskirstyti į vieno sluoksnio plokštę, dvigubo sluoksnio plokštę ir daugiasluoksnę plokštę. Elektroniniai komponentai yra integruoti į PCB. Pagrindinio vieno sluoksnio PCB komponentai yra sutelkti vienoje pusėje, o laidai-kitoje. Taigi mes turime padaryti skyles plokštėje, kad kaiščiai galėtų eiti per lentą į kitą pusę, todėl dalių kaiščiai yra suvirinti į kitą pusę. 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. Kartais per kreipiamąją angą (per) reikia prijungti vieną laidą iš vienos plokštės pusės į kitą plokštės pusę. Kreipiamosios angos yra mažos skylės PCB, užpildytos arba padengtos metalu, kurias galima prijungti prie laidų iš abiejų pusių. Dabar daugelis kompiuterių pagrindinių plokščių naudoja 4 ar net 6 sluoksnius PCB plokštės, o vaizdo plokštės paprastai naudoja 6 sluoksnius PCB plokštės. Daugelyje aukščiausios klasės vaizdo plokščių, tokių kaip „nVIDIAGeForce4Ti“ serija, naudojamos 8 sluoksnių PCB plokštės, vadinamos daugiasluoksnėmis PCB plokštėmis. The problem of connecting lines between layers is also encountered on multi-layer PCBS, which can also be achieved through guide holes.

Kadangi tai daugiasluoksnė PCB, kartais kreipiamosioms skylėms nereikia prasiskverbti per visą PCB. Tokios kreipiančiosios skylės vadinamos Buriedvias ir Blindvias, nes jos prasiskverbia tik į kelis sluoksnius. Aklos skylės sujungia kelis vidinių PCBS sluoksnius su paviršiniais PCBS, neprasiskverbdami per visą plokštę. Palaidotos skylės yra prijungtos tik prie vidinės PCB, todėl šviesa iš paviršiaus nematoma. Daugiasluoksnėje PCB visas sluoksnis yra tiesiogiai prijungtas prie įžeminimo laido ir maitinimo šaltinio. Taigi mes klasifikuojame sluoksnius kaip signalą, galią ar žemę. Jei PCB dalims reikia skirtingų maitinimo šaltinių, paprastai jos turi daugiau nei du maitinimo ir laidų sluoksnius. 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. Pagrindinės plokštės PCB dažniausiai yra 4 sluoksniai. Gaminant, viduriniai du sluoksniai yra valcuojami, pjaustomi, ėsdinami, oksiduojami ir galvanizuojami. Keturi sluoksniai yra atitinkamai komponentų paviršius, galios sluoksnis, sluoksnis ir lydmetalio laminavimas. Tada keturi sluoksniai suspaudžiami kartu, kad sudarytų pagrindinės plokštės PCB. Then the holes were punched and made. Po valymo atspausdinami du išoriniai linijos sluoksniai: varis, ėsdinimas, bandymas, atsparumas suvirinimui, šilkografija. Galiausiai visa PCB (įskaitant daugelį pagrindinių plokščių) yra įspaudžiama į kiekvienos pagrindinės plokštės PCB, o po to, kai testas yra atliktas, atliekama vakuuminė pakuotė. 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. Apgaulė yra plonas vario folijos sluoksnis ant viso paviršiaus ir pašalinamas perteklius. Perkėlimo pridėjimas yra dar vienas mažiau naudojamas metodas, kai varinė viela naudojama tik ten, kur to reikia, tačiau čia apie tai nekalbėsime.

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. Gaubtas yra tik šablonas PCB sluoksniams gaminti. Gaubtas, uždengiantis fotorezistą ant PCB, neleidžia kai kurioms fotorezisto vietoms atsiskleisti, kol fotorezistas yra veikiamas UV spindulių. These areas, which are covered with photoresist, will become wiring. Kitos plikos vario dalys turi būti išgraviruotos sukūrus fotorezistą. The etching process may involve dipping the board into the etching solvent or spraying the solvent onto the board. Paprastai naudojamas kaip ėsdinimo tirpiklis, naudojant geležies chloridą ir kt. After etching, remove the remaining photoresist.

1. Laidų plotis ir srovė

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).

Kai vario folijos storis yra apie 50um, vielos plotis yra 1 ~ 1.5 mm (60mil) = 2A

Bendras pagrindas paprastai yra 80 mililitrų, ypač taikomoms su mikroprocesoriais.

2. Kokio aukšto greičio plokštės dažnis?

Kai signalo laiko pakilimas/sumažėjimas „3–6 kartus viršija signalo perdavimo laiką, jis laikomas didelės spartos signalu.

Kalbant apie skaitmenines grandines, svarbiausia pažvelgti į signalo kraštumą, laiką, kurio reikia pakilti ir kristi,

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! – – – – – – būtent! 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 krovimas ir sluoksniavimas

The four – layer plate has the following stacking sequence. Skirtingo laminavimo privalumai ir trūkumai paaiškinti žemiau:

Pirmasis atvejis turėtų būti geriausias iš keturių sluoksnių. 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. Tačiau pirmojo atvejo negalima naudoti, kai plokščių tankis yra palyginti didelis. Nes tada pirmojo sluoksnio vientisumas nėra garantuojamas, o antrojo sluoksnio signalas yra blogesnis. Be to, šios konstrukcijos negalima naudoti, jei visos plokštės sunaudoja daug energijos.

The second case is the one we usually use the most. Iš plokštės struktūros jis netinka didelės spartos skaitmeninės grandinės projektavimui. Šioje struktūroje sunku išlaikyti mažą galios varžą. Take a plate 2 mm as an example: Z0=50ohm. To line width of 8mil. Copper foil thickness is 35цm. Taigi signalo sluoksnis ir formacijos vidurys yra 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 ekranavimas. 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. Varžos suderinimas

Atspindėtos įtampos signalo amplitudė nustatoma pagal šaltinio atspindžio koeficientą ρ S ir apkrovos atspindžio koeficientą ρL

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

Anksčiau pateiktoje lygtyje, jei RL = Z0, apkrovos atspindžio koeficientas ρL = 0. Jei RS = Z0 šaltinio pabaigos atspindžio koeficientas ρS = 0.

Kadangi įprasta perdavimo linijos varža Z0 paprastai turėtų atitikti 50 ω 50 ω reikalavimus, o apkrovos varža paprastai yra nuo tūkstančių omų iki dešimčių tūkstančių omų. Todėl sunku suvokti varžos atitikimą apkrovos pusėje. Tačiau kadangi signalo šaltinio (išėjimo) varža paprastai yra palyginti maža, maždaug dešimtys omų. Todėl daug lengviau įdiegti varžos suderinimą šaltinyje. Jei apkrovos gale yra prijungtas rezistorius, rezistorius sugers dalį signalo, kenkdamas perdavimui (mano supratimas). Pasirinkus standartinę TTL/CMOS 24 mA srovės srovę, jos išėjimo varža yra maždaug 13 ω. Jei perdavimo linijos varža Z0 = 50 ω, reikia pridėti 33 ω šaltinio ir galo atitikimo rezistorių. 13 ω +33 ω = 46 ω (maždaug 50 ω, silpnas prislopinimas padeda nustatyti signalo nustatymo laiką)

Kai pasirenkami kiti perdavimo standartai ir pavaros srovės, atitinkanti varža gali būti kitokia. Didelės spartos logikoje ir grandinės konstrukcijoje kai kuriems pagrindiniams signalams, pvz., Laikrodžiui, valdymo signalams, rekomenduojame pridėti šaltinio atitikimo rezistorių.

Tokiu būdu prijungtas signalas bus atspindėtas atgal iš apkrovos pusės, nes sutampa šaltinio varža, atspindėtas signalas nebus atspindėtas atgal.