Nu we het toch Printplaat, 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.

Printplaat kan worden onderverdeeld in enkellaags bord, dubbellaags bord en meerlagig bord. Elektronische componenten zijn geïntegreerd in de printplaat. Op een eenvoudige enkellaagse PCB zijn de componenten aan de ene kant geconcentreerd en de draden aan de andere kant. We moeten dus gaten in het bord maken zodat de pinnen door het bord naar de andere kant kunnen gaan, zodat de pinnen van de onderdelen aan de andere kant worden gelast. 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. Soms is het nodig om een ​​enkele draad van de ene kant naar de andere kant van het bord door een geleidegat (via) te verbinden. Geleidegaatjes zijn kleine gaatjes in de printplaat gevuld of gecoat met metaal die aan beide zijden kunnen worden aangesloten op draden. Nu gebruiken veel computermoederborden 4 of zelfs 6 lagen printplaat, terwijl grafische kaarten over het algemeen 6 lagen printplaat gebruiken. Veel high-end grafische kaarten zoals de nVIDIAGeForce4Ti-serie gebruiken 8 lagen printplaat, die meerlaagse printplaat wordt genoemd. The problem of connecting lines between layers is also encountered on multi-layer PCBS, which can also be achieved through guide holes.

Omdat het een meerlaagse print is, hoeven de geleidegaten soms niet door de hele print heen te dringen. Dergelijke geleidegaten worden Buriedvia’s en Blindvia’s genoemd omdat ze maar een paar lagen doordringen. Blinde gaten verbinden meerdere lagen interne PCB’s met oppervlakte-PCB’s zonder het hele bord te doordringen. Begraven gaten zijn alleen verbonden met de interne printplaat, dus licht is niet zichtbaar vanaf het oppervlak. Bij een meerlaagse printplaat is de hele laag direct verbonden met de aardedraad en de voeding. Dus classificeren we de lagen als Signaal, Power of Ground. Als de onderdelen op de print verschillende voedingen nodig hebben, hebben ze meestal meer dan twee stroom- en draadlagen. 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. De PCB van het moederbord is meestal 4 lagen. Bij de fabricage worden de middelste twee lagen respectievelijk gewalst, gesneden, geëtst, geoxideerd en gegalvaniseerd. De vier lagen zijn respectievelijk componentoppervlak, vermogenslaag, stratum en soldeerlaminering. De vier lagen worden vervolgens tegen elkaar gedrukt om een ​​PCB voor het moederbord te vormen. Then the holes were punched and made. Na het reinigen worden de buitenste twee lagen van de lijn bedrukt, koper, etsen, testen, lasweerstandslaag, zeefdruk. Ten slotte wordt de hele PCB (inclusief veel moederborden) in de PCB van elk moederbord gestempeld en wordt vacuümverpakking uitgevoerd nadat de test is geslaagd. 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. De truc is om een ​​dun laagje koperfolie over het hele oppervlak uit te smeren en het overtollige te verwijderen. Overdracht toevoegen is een andere, minder gebruikte methode, namelijk het aanbrengen van koperdraad alleen daar waar het nodig is, maar we zullen er hier niet over praten.

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. De kap is slechts een sjabloon voor het maken van PCB-lagen. Een kap die de fotoresist op de PCB bedekt, voorkomt dat sommige delen van de fotoresist worden belicht totdat de fotoresist wordt blootgesteld aan UV-licht. These areas, which are covered with photoresist, will become wiring. Andere blanke koperen onderdelen die moeten worden geëtst na de ontwikkeling van fotoresist. The etching process may involve dipping the board into the etching solvent or spraying the solvent onto the board. Over het algemeen gebruikt als etsoplosmiddel met behulp van ijzerchloride enz. After etching, remove the remaining photoresist.

1. Bedradingsbreedte en stroom

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).

Wanneer de dikte van koperfolie ongeveer 50um is, is de draadbreedte 1 ~ 1.5 mm (60mil) = 2A

De gemeenschappelijke basis is over het algemeen 80mil, vooral voor toepassingen met microprocessors.

2. Hoe hoog is de frequentie van high-speed board?

Wanneer de stijging / daling van de signaaltijd “3 ~ 6 keer de signaaltransmissietijd” is, wordt dit beschouwd als een signaal met hoge snelheid.

Voor digitale circuits is de sleutel om te kijken naar de flanksteilheid van het signaal, de tijd die nodig is om te stijgen en dalen,

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! — — — — — – namelijk! 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 stapelen en gelaagdheid

The four – layer plate has the following stacking sequence. De voor- en nadelen van verschillende soorten laminering worden hieronder uitgelegd:

Het eerste geval zou het beste van de vier lagen moeten zijn. 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. Het eerste geval kan echter niet worden gebruikt wanneer de borddichtheid relatief hoog is. Want dan is de integriteit van de eerste laag niet gegarandeerd en is het signaal van de tweede laag slechter. Bovendien kan deze structuur niet worden gebruikt in het geval van een groot stroomverbruik van het hele bord.

The second case is the one we usually use the most. Door de structuur van het bord is het niet geschikt voor snel digitaal circuitontwerp. Het is moeilijk om een ​​lage vermogensimpedantie in deze structuur te handhaven. Take a plate 2 mm as an example: Z0=50ohm. To line width of 8mil. Copper foil thickness is 35цm. Dus de signaallaag en het midden van de formatie is 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-afscherming. 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. Impedantie-aanpassing

De amplitude van het gereflecteerde spanningssignaal wordt bepaald door de bronreflectiecoëfficiënt ρ S en de belastingreflectiecoëfficiënt ρL

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

In de bovenstaande vergelijking, als RL=Z0, de belastingreflectiecoëfficiënt ρL=0. Als RS=Z0 bron-end reflectiecoëfficiënt ρS=0.

Omdat de gewone transmissielijnimpedantie Z0 gewoonlijk moet voldoen aan de vereisten van 50 50 ω, en de belastingsimpedantie gewoonlijk in duizenden ohm tot tienduizenden ohm ligt. Daarom is het moeilijk om impedantie-aanpassing aan de belastingszijde te realiseren. Omdat de impedantie van de signaalbron (uitgang) echter meestal relatief klein is, ongeveer in de tientallen ohms. Het is daarom veel eenvoudiger om impedantie-aanpassing bij de bron te implementeren. Als er een weerstand is aangesloten aan de belastingzijde, zal de weerstand een deel van het signaal absorberen ten koste van de transmissie (naar mijn idee). Wanneer de TTL/CMOS standaard 24mA aandrijfstroom is geselecteerd, is de uitgangsimpedantie ongeveer 13 . Als de transmissielijnimpedantie Z0=50 , moet een 33 ω source-end matching-weerstand worden toegevoegd. 13 ω +33 ω =46 ω (ongeveer 50 , zwakke onderdemping helpt bij het instellen van het signaal)

Wanneer andere transmissiestandaarden en aandrijfstromen worden geselecteerd, kan de bijbehorende impedantie verschillen. Bij snelle logica en circuitontwerp raden we aan voor sommige sleutelsignalen, zoals klok, stuursignalen, de bronaanpassingsweerstand toe te voegen.

Op deze manier wordt het aangesloten signaal vanaf de belastingszijde teruggekaatst, omdat de bronimpedantie overeenkomt, wordt het gereflecteerde signaal niet teruggekaatst.