Дизајн на ПХБ кога работите што бараат внимание

Говорејќи на ПХБ табла, 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

ПХБ плочата може да се подели на еднослојна плоча, двослојна табла и повеќеслојна табла. Електронските компоненти се интегрирани во ПХБ. На основен еднослоен ПХБ, компонентите се концентрирани на едната страна, а жиците се концентрирани на другата страна. Значи, треба да направиме дупки во таблата, така што игличките можат да поминат низ таблата на другата страна, така што игличките на деловите се заварени на другата страна. 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. Понекогаш е неопходно да се поврзе една жица од едната до другата страна на таблата преку водилка (преку). Водичките дупки се мали дупки во ПХБ исполнети или обложени со метал што можат да се поврзат со жици од двете страни. Сега многу компјутерски матични плочи користат 4, па дури и 6 слоја плоча на ПХБ, додека графичките картички генерално користат 6 слоја ПХБ плоча. Многу графички картички од висока класа, како што се серијата nVIDIAGeForce4Ti, користат 8 слоја плочка со ПХБ, која се нарекува повеќеслојна ПХБ плоча. The problem of connecting lines between layers is also encountered on multi-layer PCBS, which can also be achieved through guide holes.

Бидејќи станува збор за повеќеслојна ПХБ, понекогаш дупките за водење не треба да навлезат во целата ПХБ. Ваквите дупки за водење се нарекуваат Бурједвија и Блиндвија, бидејќи продираат само во неколку слоеви. Слепите дупки поврзуваат неколку слоеви внатрешен PCBS со површинскиот PCBS без да навлезат во целата плоча. Затрупаните дупки се поврзани само со внатрешниот ПХБ, така што светлината не е видлива од површината. Во повеќеслојна ПХБ, целиот слој е директно поврзан со заземјувачката жица и напојувањето. Значи, ги класифицираме слоевите како Сигнал, Моќност или Заземјување. Ако деловите на ПХБ бараат различни напојувања, тие обично имаат повеќе од два слоја за напојување и жица. 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. ПХБ на главната табла е претежно 4 слоја. Кога се произведува, средните два слоја се валани, исечени, гравирани, оксидирани и електрично обложени соодветно. Четирите слоја се компонента површина, моќност слој, слој и лемење соодветно. Четирите слоја потоа се притискаат заедно за да формираат ПХБ за главната табла. Then the holes were punched and made. По чистењето, се печатат надворешните два слоја на линијата, бакар, офорт, тестирање, слој на отпорност на заварување, печатење на екран. Конечно, целиот ПХБ (вклучително и многу матични плочи) се става печат во ПХБ на секоја матична плоча, а потоа вакуумско пакување се врши по полагање на тестот. 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. Трикот е да се шири тенок слој бакарна фолија по целата површина и да се отстрани вишокот. Трансферот на додавање е уште еден помалку користен метод, а тоа е да се нанесе бакарна жица само онаму каде што е потребно, но ние нема да зборуваме за тоа овде.

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. Аспираторот е само шаблон за правење слоеви на ПХБ. Аспиратор што го покрива фоторезистот на ПХБ спречува некои области на фоторезистот да бидат изложени додека фоторезистот не е изложен на УВ светлина. These areas, which are covered with photoresist, will become wiring. Други голи бакарни делови што треба да се гравираат по развојот на фоторезистентност. The etching process may involve dipping the board into the etching solvent or spraying the solvent onto the board. Генерално се користи како растворувач за офорт со употреба на железен хлорид итн. After etching, remove the remaining photoresist.

1. Ширина и струја на жици

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).

Кога дебелината на бакарна фолија е околу 50um, ширината на жицата е 1 ~ 1.5mm (60mil) = 2А

Заедничката основа е генерално 80mil, особено за апликации со микропроцесори.

2. Колку е висока фреквенцијата на табла со голема брзина?

Кога подемот/падот на времето на сигналот „3 ~ 6 пати повеќе од времето на пренос на сигналот, се смета за сигнал со голема брзина.

За дигитални кола, клучот е да се погледне на работ на стрмнината на сигналот, времето потребно за да се крене и падне,

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! – – – – – – имено! 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. редење и раслојување на PCB

The four – layer plate has the following stacking sequence. Предностите и недостатоците на различната каширане се објаснети подолу:

Првиот случај треба да биде најдобар од четирите слоја. 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. Сепак, првиот случај не може да се користи кога густината на таблата е релативно висока. Бидејќи тогаш, интегритетот на првиот слој не е загарантиран, а сигналот од вториот слој е полош. Покрај тоа, оваа структура не може да се користи во случај на голема потрошувачка на енергија на целата плоча.

The second case is the one we usually use the most. Од структурата на таблата, не е погодна за дизајн на дигитални кола со голема брзина. Тешко е да се одржи ниска импеданса на моќност во оваа структура. Take a plate 2 mm as an example: Z0=50ohm. To line width of 8mil. Copper foil thickness is 35цm. Значи, сигналниот слој и средината на формацијата е 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. С2. ЕМИ заштитен. 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. Совпаѓање на импедансата

Амплитудата на рефлектираниот напонски сигнал се определува со коефициентот на рефлексија на изворот ρ S и коефициентот на одраз на оптоварување ρL

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

Во горната равенка, ако RL = Z0, коефициентот на одраз на оптоварување ρL = 0. Ако RS = Z0 коефициент на рефлексија на изворот-крај ρS = 0.

Бидејќи обичната далекуводна импеданса Z0 обично треба да ги исполнува барањата од 50 ω 50 ω, а импедансата на оптоварување е обично во илјадници оми до десетици илјади оми. Затоа, тешко е да се реализира појавување на импеданса на страната на товарот. Меѓутоа, бидејќи импедансата на изворот на сигнал (излез) е обично релативно мала, грубо во десетици оми. Затоа е многу полесно да се спроведе совпаѓање на импеданса на изворот. Ако отпорник е поврзан на крајот на товарот, отпорот ќе апсорбира дел од сигналот на штета на преносот (мое разбирање). Кога е избрана стандардната струја на погон TTL/CMOS 24mA, неговата излезна импеданса е приближно 13 ω. Ако импедансата на далекуводот Z0 = 50 ω, тогаш треба да се додаде отпорник за појавување на извор од 33 ω. 13 ω +33 ω = 46 ω (приближно 50 ω, слабото задушување помага при поставување на сигналот во времето)

Кога се избираат други стандарди за пренос и струјни погони, импедансата што одговара може да биде различна. Во логиката и дизајнот на кола со голема брзина, за некои клучни сигнали, како што се часовникот, контролните сигнали, препорачуваме да се додаде отпорник што одговара на изворот.

На овој начин, поврзаниот сигнал ќе се рефлектира назад од страната на оптоварување, бидејќи изворната импеданса се совпаѓа, рефлектираниот сигнал нема да се рефлектира назад.