Reka bentuk PCB apabila perkara memerlukan perhatian

Bercakap Lembaga BPA, 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

Papan PCB boleh dibahagikan kepada papan lapisan tunggal, papan lapisan dua dan papan pelbagai lapisan. Komponen elektronik disatukan ke dalam PCB. Pada PCB lapisan tunggal asas, komponen tertumpu di satu sisi dan wayar tertumpu di sisi lain. Oleh itu, kita perlu membuat lubang di papan supaya pin dapat melalui papan ke sisi lain, sehingga pin bahagiannya dikimpal ke sisi lain. 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. Kadang-kadang perlu menyambungkan satu wayar dari satu sisi ke sisi papan yang lain melalui lubang panduan (melalui). Lubang panduan adalah lubang kecil di PCB yang diisi atau dilapisi dengan logam yang boleh disambungkan ke wayar di kedua sisi. Kini banyak papan induk komputer menggunakan papan PCB 4 atau bahkan 6 lapisan, sementara kad grafik umumnya menggunakan papan PCB 6 lapisan. Banyak kad grafik mewah seperti siri nVIDIAGeForce4Ti menggunakan 8 lapisan papan PCB, yang disebut papan PCB berbilang lapisan. The problem of connecting lines between layers is also encountered on multi-layer PCBS, which can also be achieved through guide holes.

Kerana ia adalah PCB pelbagai lapisan, kadang-kadang lubang panduan tidak perlu menembusi keseluruhan PCB. Lubang panduan seperti itu disebut Buriedvias dan Blindvias kerana hanya menembusi beberapa lapisan. Lubang buta menghubungkan beberapa lapisan PCBS dalaman ke permukaan PCBS tanpa menembusi keseluruhan papan. Lubang terkubur hanya disambungkan ke PCB dalaman, jadi cahaya tidak dapat dilihat dari permukaan. Dalam PCB pelbagai lapisan, keseluruhan lapisan disambungkan secara langsung ke wayar tanah dan bekalan kuasa. Oleh itu, kami mengklasifikasikan lapisan sebagai Isyarat, Kuasa atau Tanah. Sekiranya bahagian-bahagian pada PCB memerlukan bekalan kuasa yang berbeza, biasanya bahagian tersebut mempunyai lebih dari dua lapisan kuasa dan wayar. 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 papan utama kebanyakannya terdiri daripada 4 lapisan. Semasa pembuatan, dua lapisan tengah digulung, dipotong, terukir, dioksidakan dan disadur secara elektrik. Keempat lapisan tersebut masing-masing adalah permukaan komponen, lapisan kuasa, lapisan dan lapisan pateri. Keempat lapisan kemudian ditekan bersama untuk membentuk PCB untuk papan utama. Then the holes were punched and made. Selepas pembersihan, dua lapisan luar garis dicetak, tembaga, etsa, pengujian, lapisan ketahanan kimpalan, percetakan skrin. Akhirnya, keseluruhan PCB (termasuk banyak papan induk) dicantumkan ke dalam PCB setiap papan induk, dan kemudian pembungkusan vakum dilakukan setelah lulus ujian. 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. Caranya adalah dengan menyebarkan lapisan foil tembaga yang nipis ke seluruh permukaan dan menghilangkan lebihan. Menambah pemindahan adalah kaedah lain yang kurang digunakan, iaitu menggunakan wayar tembaga hanya di mana ia diperlukan, tetapi kita tidak akan membincangkannya di sini.

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. Tudung hanyalah templat untuk membuat lapisan PCB. Tudung yang menutupi fotoresis pada PCB menghalang beberapa kawasan fotoresis daripada terdedah sehingga fotoresis terkena cahaya UV. These areas, which are covered with photoresist, will become wiring. Bahagian tembaga kosong yang akan terukir selepas pengembangan fotoresis. The etching process may involve dipping the board into the etching solvent or spraying the solvent onto the board. Umumnya digunakan sebagai pelarut etsa menggunakan ferrik klorida dll. After etching, remove the remaining photoresist.

1. Lebar dan arus pendawaian

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).

Apabila ketebalan kerajang tembaga sekitar 50um, lebar dawai adalah 1 ~ 1.5mm (60mil) = 2A

Landasan bersama biasanya 80 juta, terutama untuk aplikasi dengan mikropemproses.

2. Berapa tinggi kekerapan papan berkelajuan tinggi?

Apabila kenaikan / penurunan masa isyarat “3 ~ 6 kali masa penghantaran isyarat, ia dianggap sebagai isyarat berkelajuan tinggi.

Untuk litar digital, kuncinya adalah melihat kecuraman tepi isyarat, masa yang diperlukan untuk naik dan turun,

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! – – – – – – iaitu! 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. susun dan lapisan PCB

The four – layer plate has the following stacking sequence. Kelebihan dan kekurangan lamina yang berbeza dijelaskan di bawah:

Kes pertama harus menjadi yang terbaik dari empat lapisan. 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. Walau bagaimanapun, sarung pertama tidak dapat digunakan apabila kepadatan papan agak tinggi. Kerana ketika itu, integriti lapisan pertama tidak terjamin, dan isyarat lapisan kedua lebih buruk. Di samping itu, struktur ini tidak dapat digunakan sekiranya berlaku penggunaan kuasa keseluruhan papan yang besar.

The second case is the one we usually use the most. Dari struktur papan, ia tidak sesuai untuk reka bentuk litar digital berkelajuan tinggi. Sukar untuk mengekalkan impedans kuasa rendah dalam struktur ini. Take a plate 2 mm as an example: Z0=50ohm. To line width of 8mil. Copper foil thickness is 35цm. Jadi lapisan isyarat dan bahagian tengah formasinya ialah 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. Perisai 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. Pemadanan Impedans

Amplitud isyarat voltan yang dipantulkan ditentukan oleh pekali pantulan sumber ρ S dan pekali pantulan beban ρL

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

Dalam persamaan di atas, jika RL = Z0, pekali pantulan beban ρL = 0. Sekiranya pekali pantulan hujung sumber RS ​​= Z0 ρS = 0.

Kerana impedans saluran penghantaran biasa Z0 biasanya memenuhi syarat 50 ω 50 ω, dan impedans beban biasanya dalam ribuan ohm hingga puluhan ribu ohm. Oleh itu, sukar untuk mewujudkan padanan impedans di sisi beban. Namun, kerana impedans sumber isyarat (output) biasanya agak kecil, kira-kira dalam puluhan ohm. Oleh itu, jauh lebih mudah untuk melaksanakan pemadanan impedans pada sumbernya. Sekiranya perintang disambungkan pada hujung beban, perintang akan menyerap sebahagian isyarat sehingga merugikan transmisi (pemahaman saya). Apabila arus pemacu 24mA standard TTL / CMOS dipilih, impedans keluarannya kira-kira 13 ω. Sekiranya impedans saluran penghantaran Z0 = 50 ω, maka 33 ω resistor padanan hujung sumber harus ditambahkan. 13 ω +33 ω = 46 ω (kira-kira 50 ω, kurang redaman membantu masa persediaan isyarat)

Apabila standard penghantaran dan arus pemacu lain dipilih, impedans yang sepadan boleh berbeza. Dalam reka bentuk logik dan litar berkelajuan tinggi, untuk beberapa isyarat utama, seperti jam, isyarat kawalan, kami mengesyorkan agar perintang pencocokan sumber mesti ditambah.

Dengan cara ini, isyarat yang disambungkan akan dipantulkan kembali dari sisi beban, kerana impedans sumber sesuai, isyarat yang dipantulkan tidak akan dipantulkan kembali.