Keď už hovoríme o Doska s plošnými spojmi, 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.

Dosku plošných spojov je možné rozdeliť na jednovrstvovú, dvojvrstvovú a viacvrstvovú dosku. Elektronické súčiastky sú integrované do dosky plošných spojov. Na základnom jednovrstvovom DPS sú súčiastky sústredené na jednej strane a vodiče sú sústredené na druhej strane. V doske teda musíme urobiť otvory, aby čapy mohli prechádzať doskou na druhú stranu, takže čapy dielov sú na druhú stranu privarené. 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. Niekedy je potrebné pripojiť jeden vodič z jednej strany na druhú stranu dosky cez vodiaci otvor (cez). Vodiace otvory sú malé otvory v doske plošných spojov vyplnené alebo potiahnuté kovom, ktoré je možné pripojiť k vodičom na oboch stranách. Teraz mnoho počítačových základných dosiek používa 4 alebo dokonca 6 vrstiev dosky plošných spojov, zatiaľ čo grafické karty spravidla používajú 6 vrstiev dosky plošných spojov. Mnoho špičkových grafických kariet, ako napríklad série nVIDIAGeForce4Ti, používa 8 vrstiev dosky plošných spojov, ktorá sa nazýva viacvrstvová doska s plošnými spojmi. The problem of connecting lines between layers is also encountered on multi-layer PCBS, which can also be achieved through guide holes.

Pretože ide o viacvrstvovú DPS, niekedy vodiace otvory nemusia preniknúť do celej DPS. Takéto vodiace otvory sa nazývajú Buriedvias a Blindvias, pretože prenikajú iba niekoľkými vrstvami. Slepé otvory spájajú niekoľko vrstiev vnútorných PCBS s povrchovými PCBS bez toho, aby prenikli do celej dosky. Zakopané otvory sú spojené iba s vnútornou doskou plošných spojov, takže svetlo z povrchu nie je vidieť. Vo viacvrstvovej doske plošných spojov je celá vrstva priamo spojená s uzemňovacím vodičom a napájaním. Vrstvy teda klasifikujeme ako signál, sila alebo zem. Ak diely na doske plošných spojov vyžadujú rôzne napájacie zdroje, zvyčajne majú viac ako dve vrstvy napájania a drôtu. 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. DPS základnej dosky je väčšinou 4 -vrstvová. Pri výrobe sú stredné dve vrstvy valcované, rezané, leptané, oxidované a galvanicky pokovované. Štyrmi vrstvami sú komponentný povrch, energetická vrstva, vrstva a laminácia spájky. Štyri vrstvy sa potom zlisujú a vytvoria DPS pre základnú dosku. Then the holes were punched and made. Po vyčistení sa vytlačia vonkajšie dve vrstvy linky, meď, lept, testovanie, vrstva odolnosti voči zváraniu, sieťotlač. Nakoniec sa celá doska plošných spojov (vrátane mnohých základných dosiek) vylisuje na dosku plošných spojov každej základnej dosky a po absolvovaní testu sa vykoná vákuové balenie. 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. Ide o to, rozložiť tenkú vrstvu medenej fólie na celý povrch a odstrániť prebytočný materiál. Pripojenie prenosu je ďalšou menej používanou metódou, ktorou je aplikovať medený drôt iba tam, kde je to potrebné, ale tu o tom nebudeme hovoriť.

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. Kapucňa je len šablónou na výrobu vrstiev DPS. Kryt pokrývajúci fotorezistor na doske plošných spojov zabraňuje odhaleniu niektorých oblastí fotorezistu, kým nie je fotorezistor vystavený ultrafialovému svetlu. These areas, which are covered with photoresist, will become wiring. Ostatné holé medené časti sa majú vyleptať po vývoji fotorezistu. The etching process may involve dipping the board into the etching solvent or spraying the solvent onto the board. Spravidla sa používa ako rozpúšťadlo na leptanie pomocou chloridu železitého atď. After etching, remove the remaining photoresist.

1. Šírka a prúd zapojenia

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).

Keď je hrúbka medenej fólie asi 50 um, šírka drôtu je 1 ~ 1.5 mm (60 mil.) = 2A

Spoločná základňa je spravidla 80 mil., Najmä pre aplikácie s mikroprocesormi.

2. Ako vysoká je frekvencia vysokorýchlostnej dosky?

Keď nárast/pokles času signálu „3 ~ 6 -násobok času prenosu signálu, považuje sa to za vysokorýchlostný signál.

Pri digitálnych obvodoch je kľúčové pozrieť sa na strmosť signálu na okraji, čas potrebný na vzostup a pád,

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! – – – – – – totiž! 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. Stohovanie a vrstvenie PCB

The four – layer plate has the following stacking sequence. Výhody a nevýhody rôznych laminácií sú vysvetlené nižšie:

Prvý prípad by mal byť najlepší zo štyroch vrstiev. 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. Prvý prípad však nemožno použiť, ak je hustota dosky pomerne vysoká. Pretože potom nie je zaručená integrita prvej vrstvy a signál druhej vrstvy je horší. 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. Zo štruktúry dosky nie je vhodný na navrhovanie vysokorýchlostných digitálnych obvodov. V tejto štruktúre je ťažké udržať nízku výkonovú impedanciu. Take a plate 2 mm as an example: Z0=50ohm. To line width of 8mil. Copper foil thickness is 35цm. Signálna vrstva a stred formácie sú teda 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 tienenie. 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. Zodpovedanie impedancie

Amplitúda odrazeného napäťového signálu je určená súčiniteľom odrazu zdroja ρ S a súčiniteľom odrazu zaťaženia ρL

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

Vo vyššie uvedenej rovnici, ak RL = Z0, koeficient odrazu zaťaženia ρL = 0. Ak RS = Z0 koeficient odrazu na konci zdroja ρS = 0.

Pretože bežná impedancia prenosového vedenia Z0 by mala zvyčajne spĺňať požiadavky 50 ω 50 ω a záťažová impedancia je obvykle v tisícoch ohmoch až desaťtisícoch ohmov. Preto je ťažké realizovať prispôsobenie impedancie na strane zaťaženia. However, because the signal source (output) impedance is usually relatively small, roughly in the tens of ohms. Je preto oveľa jednoduchšie implementovať prispôsobenie impedancie pri zdroji. Ak je na konci záťaže pripojený odpor, odpor absorbuje časť signálu na úkor prenosu (moje chápanie). Keď je zvolený štandardný budiaci prúd TTL/CMOS s 24mA, jeho výstupná impedancia je približne 13 ω. Ak je impedancia prenosového vedenia Z0 = 50 ω, mal by byť pridaný zhodný odpor zdroja a zdroja 33 ω. 13 ω +33 ω = 46 ω (približne 50 ω, slabé podtlmenie pomáha času nastavenia signálu)

Keď sú zvolené iné prenosové štandardy a budiace prúdy, zodpovedajúca impedancia sa môže líšiť. Pri vysokorýchlostnej logike a obvodovom dizajne pre niektoré kľúčové signály, ako sú hodiny, riadiace signály, odporúčame pridať odpor zodpovedajúci zdroju.

Týmto spôsobom sa pripojený signál odrazí späť zo strany záťaže, pretože impedancia zdroja sa zhoduje, odrazený signál sa neodrazí späť.