Mówiąc o 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.

Płytkę drukowaną można podzielić na płytę jednowarstwową, płytę dwuwarstwową i płytę wielowarstwową. Komponenty elektroniczne są zintegrowane z płytką drukowaną. Na podstawowej jednowarstwowej płytce drukowanej elementy są skoncentrowane z jednej strony, a przewody z drugiej. Musimy więc zrobić otwory w desce, aby kołki mogły przejść przez deskę na drugą stronę, więc kołki części są przyspawane do drugiej strony. 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. Czasami konieczne jest podłączenie pojedynczego przewodu z jednej strony do drugiej strony płytki przez otwór prowadzący (via). Otwory prowadzące to małe otwory w płytce drukowanej wypełnione lub pokryte metalem, które można połączyć z przewodami z obu stron. Obecnie wiele płyt głównych komputerów używa 4 lub nawet 6 warstw płytki PCB, podczas gdy karty graficzne zwykle używają 6 warstw płytki PCB. Wiele wysokiej klasy kart graficznych, takich jak seria nVIDIAGeForce4Ti, wykorzystuje 8 warstw płytki PCB, zwanej płytą wielowarstwową. The problem of connecting lines between layers is also encountered on multi-layer PCBS, which can also be achieved through guide holes.

Ponieważ jest to płytka wielowarstwowa, czasami otwory prowadzące nie muszą przechodzić przez całą płytkę drukowaną. Takie otwory prowadzące nazywane są Buriedvias i Blindvias, ponieważ przenikają tylko kilka warstw. Ślepe otwory łączą kilka warstw wewnętrznych PCB z powierzchniowymi PCB bez penetracji całej płytki. Zakopane otwory są połączone tylko z wewnętrzną płytką drukowaną, dzięki czemu światło nie jest widoczne z powierzchni. W wielowarstwowej płytce drukowanej cała warstwa jest bezpośrednio połączona z przewodem uziemiającym i zasilaczem. Dlatego klasyfikujemy warstwy jako Signal, Power lub Ground. Jeśli części na płytce drukowanej wymagają różnych zasilaczy, zwykle mają więcej niż dwie warstwy zasilania i przewodów. 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. Płytka PCB płyty głównej składa się głównie z 4 warstw. Podczas produkcji środkowe dwie warstwy są odpowiednio walcowane, cięte, trawione, utleniane i galwanizowane. Cztery warstwy to odpowiednio powierzchnia komponentu, warstwa mocy, warstwa warstwy i lutowanie. Cztery warstwy są następnie dociskane do siebie, tworząc płytkę PCB dla płyty głównej. Then the holes were punched and made. Po oczyszczeniu drukowane są dwie zewnętrzne warstwy linii, miedź, trawienie, testowanie, warstwa oporowa spawania, sitodruk. Na koniec cała płytka drukowana (w tym wiele płyt głównych) jest wybijana na płytce drukowanej każdej płyty głównej, a następnie po przejściu testu odbywa się pakowanie próżniowe. 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. Sztuką jest rozprowadzenie cienkiej warstwy folii miedzianej na całej powierzchni i usunięcie nadmiaru. Transfer dołączający to kolejna mniej używana metoda, która polega na stosowaniu drutu miedzianego tylko tam, gdzie jest to potrzebne, ale nie będziemy o tym tutaj mówić.

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. Kaptur jest tylko szablonem do tworzenia warstw PCB. Kaptur zakrywający fotomaskę na płytce drukowanej zapobiega odsłonięciu niektórych obszarów fotorezystu, dopóki fotorezyst nie zostanie wystawiony na działanie światła UV. These areas, which are covered with photoresist, will become wiring. Other bare copper parts to be etched after photoresist development. The etching process may involve dipping the board into the etching solvent or spraying the solvent onto the board. Zwykle stosowany jako rozpuszczalnik do trawienia przy użyciu chlorku żelazowego itp. After etching, remove the remaining photoresist.

1. Szerokość i prąd okablowania

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).

Gdy grubość folii miedzianej wynosi około 50um, szerokość drutu wynosi 1 ~ 1.5 mm (60 mil) = 2A

Wspólna podstawa to ogólnie 80 mil, szczególnie w przypadku aplikacji z mikroprocesorami.

2. Jaka jest częstotliwość szybkiej płyty?

Gdy wzrost/spadek czasu sygnału „3~6 razy czas transmisji sygnału, jest uważany za sygnał o dużej prędkości.

W przypadku układów cyfrowych kluczowe jest przyjrzenie się stromości sygnału, czasowi narastania i opadania,

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! — — — — — — a mianowicie! 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. Układanie i układanie warstw PCB

The four – layer plate has the following stacking sequence. Poniżej wyjaśniono zalety i wady różnych laminacji:

Pierwszy przypadek powinien być najlepszy z czterech warstw. 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. Jednak pierwszego przypadku nie można zastosować, gdy gęstość płyty jest stosunkowo wysoka. Because then, the integrity of the first layer is not guaranteed, and the second layer signal is worse. In addition, this structure can not be used in the case of large power consumption of the whole board.

The second case is the one we usually use the most. Ze struktury płyty nie nadaje się do szybkiego projektowania obwodów cyfrowych. W tej konstrukcji trudno jest utrzymać niską impedancję mocy. Take a plate 2 mm as an example: Z0=50ohm. To line width of 8mil. Copper foil thickness is 35цm. Tak więc warstwa sygnałowa i środek formacji to 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. Ekranowanie 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. Dopasowanie impedancji

Amplituda odbitego sygnału napięciowego jest określona przez współczynnik odbicia źródła ρS i współczynnik odbicia obciążenia ρL

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

W powyższym równaniu, jeżeli RL=Z0, współczynnik odbicia obciążenia ρL=0. Jeżeli RS=Z0 współczynnik odbicia źródło-koniec ρS=0.

Ponieważ impedancja zwykłej linii transmisyjnej Z0 powinna zwykle spełniać wymagania 50 ω 50 ω, a impedancja obciążenia jest zwykle w tysiącach omów do dziesiątek tysięcy omów. Dlatego trudno jest zrealizować dopasowanie impedancji po stronie obciążenia. However, because the signal source (output) impedance is usually relatively small, roughly in the tens of ohms. Dlatego znacznie łatwiej jest zaimplementować dopasowanie impedancji u źródła. If a resistor is connected at the load end, the resistor will absorb part of the signal to the detriment of transmission (my understanding). Po wybraniu standardowego prądu sterowania TTL/CMOS 24 mA, jego impedancja wyjściowa wynosi około 13 ω. If the transmission line impedance Z0=50 ω, then a 33 ω source-end matching resistor should be added. 13 ω +33 ω =46 ω (approximately 50 ω, weak underdamping helps signal setup time)

When other transmission standards and drive currents are selected, the matching impedance can be different. In high-speed logic and circuit design, for some key signals, such as clock, control signals, we recommend that the source matching resistor must be added.

In this way, the connected signal will be reflected back from the load side, because the source impedance matches, the reflected signal will not be reflected back.