På tal om PCB-kort, många vänner kommer att tro att det kan ses överallt runt omkring oss, från alla hushållsapparater, alla typer av tillbehör i datorn, till alla typer av digitala produkter, så länge elektroniska produkter nästan alla använder kretskort, så vad är kretskort ? Ett kretskort är ett PrintedCircuitBlock, som är ett kretskort för elektroniska komponenter som ska sättas in. En kopparpläterad basplatta skrivs ut och etsas ut ur etsningskretsen.

PCB -bräda kan delas in i ettskiktsbräda, dubbelskiktskort och flerskiktsbräda. Elektroniska komponenter är integrerade i kretskortet. På ett grundläggande enkelskiktskort är komponenterna koncentrerade på ena sidan och trådarna koncentrerade till den andra. Så vi måste göra hål i brädet så att tapparna kan gå igenom brädet till den andra sidan, så stiften på delarna svetsas till den andra sidan. På grund av detta kallas de positiva och negativa sidorna av sådant kretskort respektive ComponentSide och SolderSide.

En dubbelskiktsbräda kan ses som två enskiktsskivor limmade ihop, med elektroniska komponenter och ledningar på båda sidor av brädet. Ibland är det nödvändigt att ansluta en enda tråd från ena sidan till den andra sidan av brädet genom ett styrhål (via). Styrhål är små hål i kretskortet fyllda eller belagda med metall som kan anslutas till trådar på båda sidor. Nu använder många datormoderkort 4 eller till och med 6 lager PCB -kort, medan grafikkort vanligtvis använder 6 lager PCB -kort. Många avancerade grafikkort som nVIDIAGeForce4Ti-serien använder 8 lager av kretskort, som kallas flerskikts-kretskort. Problemet med att ansluta linjer mellan skikten påträffas också på flerskikts-PCBS, vilket också kan uppnås genom styrhål.

Eftersom det är ett flerskiktskort behöver styrhålen ibland inte tränga igenom hela kretskortet. Sådana styrhål kallas Buriedvias och Blindvias eftersom de bara tränger igenom några lager. Blindhål ansluter flera lager av internt PCBS till yt -PCBS utan att tränga igenom hela kortet. Nedgrävda hål är endast anslutna till det interna kretskortet, så ljus syns inte från ytan. I ett flerlagers kretskort är hela lagret direkt anslutet till jordledningen och strömförsörjningen. Så vi klassificerar lagren som Signal, Power eller Ground. Om delarna på kretskortet kräver olika strömförsörjningar har de vanligtvis mer än två ström- och trådlager. Ju fler lager du använder, desto högre blir kostnaden. Naturligtvis är användningen av fler lager av kretskort för att ge signalstabilitet till stor hjälp.

Processen att göra ett professionellt kretskort är ganska komplicerat. Ta ett 4-lagers kretskort till exempel. Kretskortet på huvudkortet är mestadels 4 lager. Vid tillverkning rullas, skärs, etsas, oxideras respektive elektropläteras de två mellersta skikten. De fyra skikten är komponentyta, effektlager, stratum respektive lödlaminering. De fyra lagren pressas sedan ihop för att bilda ett kretskort för huvudkortet. Sedan stansades och gjordes hålen. Efter rengöring trycks de yttre två lagren av linjen, koppar, etsning, testning, svetsmotståndsskikt, screentryck. Slutligen stämplas hela kretskortet (inklusive många moderkort) in i kretskortet på varje moderkort, och sedan utförs vakuumförpackningar efter godkänt test. Om kopparhuden inte är väl belagd i processen med PCB -produktion kommer det att finnas dåligt vidhäftningsfenomen, lätt att anta kortslutning eller kapacitanseffekt (lätt att orsaka störningar). Hålen på PCB måste också tas om hand. Om hålet inte stansas i mitten, men på ena sidan, kommer det att resultera i ojämn matchning eller lätt kontakt med strömförsörjningsskiktet eller bildning i mitten, vilket kan leda till potentiella kortslutningar eller dåliga jordningsfaktorer.

Kopparkopplingsprocess

Det första steget i tillverkningen är att etablera en online -ledning mellan delar. Vi använder negativ överföring för att uttrycka arbetsnegativet på en metallledare. Tricket är att sprida ett tunt lager kopparfolie över hela ytan och ta bort eventuellt överskott. Att lägga till överföring är en annan mindre använd metod, det vill säga att applicera koppartråd endast där det behövs, men vi kommer inte att prata om det här.

Positiva fotoresister är gjorda av fotosensibilisatorer som löses upp under belysning. Det finns många sätt att behandla fotoresist på koppar, men det vanligaste sättet är att värma det och rulla det över en yta som innehåller fotoresist. Det kan också sprutas i flytande form, men den torra filmen ger högre upplösning och möjliggör tunnare trådar. Huven är bara en mall för att göra PCB -lager. En huva som täcker fotoresisten på kretskortet förhindrar att vissa delar av fotoresisten utsätts förrän fotoresisten utsätts för UV -ljus. Dessa områden, som är täckta med fotoresist, kommer att bli ledningar. Andra nakna koppardelar som ska etsas efter fotoresistutveckling. Etsningsprocessen kan innefatta att doppa skivan i etsningsmedlet eller spruta lösningsmedlet på brädan. Används i allmänhet som etsningsmedel med järnklorid etc. Efter etsning, ta bort den återstående fotoresisten.

1. Ledningsbredd och ström

Allmän bredd bör inte vara mindre än 0.2 mm (8mil)

På PCBS med hög densitet och hög precision är stigningen och linjebredden i allmänhet 0.3 mm (12 mil).

När tjockleken på kopparfolie är cirka 50um är trådbredden 1 ~ 1.5 mm (60mil) = 2A

Den gemensamma grunden är i allmänhet 80mil, särskilt för applikationer med mikroprocessorer.

2. Hur hög är frekvensen för höghastighetskort?

När signaltidens stigning/fall ”3 ~ 6 gånger signalöverföringstiden betraktas det som höghastighetssignal.

För digitala kretsar är nyckeln att titta på signalens branthet, den tid det tar att stiga och falla,

Enligt en mycket klassisk bok “High Speed ​​Digtal Design” -teori är signalen från 10% till 90% av tiden mindre än 6 gånger trådfördröjningen, höghastighetssignal! – – – – – – nämligen! Även 8KHz fyrkantvågssignaler, så länge kanterna är tillräckligt branta, är fortfarande höghastighetssignaler, och överföringsledningsteorin måste användas i ledningar

3. PCB stapling och lager

Fyrskiktsplattan har följande staplingssekvens. Fördelar och nackdelar med olika lamineringar förklaras nedan:

Det första fallet bör vara det bästa av de fyra lagren. Eftersom det yttre lagret är stratum har det en skyddande effekt på EMI. Samtidigt är strömförsörjningsskiktet pålitligt och nära skiktet, vilket gör strömförsörjningens inre motstånd mindre och uppnår de bästa förorterna. Det första fallet kan emellertid inte användas när skivans densitet är relativt hög. För då är inte det första lagrets integritet garanterad, och det andra lagersignalen är sämre. Dessutom kan denna struktur inte användas vid stor strömförbrukning av hela kortet.

Det andra fallet är det vi brukar använda mest. Från styrelsens struktur är den inte lämplig för höghastighets digital kretsdesign. Det är svårt att upprätthålla låg effektimpedans i denna struktur. Ta en platta 2 mm som ett exempel: Z0 = 50ohm. Till linjebredden på 8mil. Kopparfolie tjocklek är 35цm. Så signalskiktet och mitten av formationen är 0.14 mm. Formationen och kraftskiktet är 1.58 mm. Detta ökar kraftigt det inre motståndet hos strömförsörjningen. I denna typ av struktur, eftersom strålningen är till rymden, behövs en skärmplatta för att minska EMI.

I det tredje fallet har signalledningen på lager S1 den bästa kvaliteten. S2. EMI -skärmning. Men strömförsörjningsimpedansen är stor. Detta kort kan användas när strömförbrukningen för hela kortet är hög och kortet är en störningskälla eller intill störningskällan.

4. Impedansmatchning

Amplituden för den reflekterade spänningssignalen bestäms av källreflektionskoefficienten ρ S och lastreflektionskoefficienten ρL

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

I ekvationen ovan, om RL = Z0, är ​​lastreflektionskoefficienten ρL = 0. Om RS = Z0 reflektionskoefficient för källändan ρS = 0.

Eftersom den vanliga transmissionsledningsimpedansen Z0 vanligtvis ska uppfylla kraven på 50 ω 50 ω, och lastimpedansen är vanligtvis i tusentals ohm till tiotusentals ohm. Därför är det svårt att inse impedansmatchning på lastsidan. Men eftersom signalkällans (utgångs) impedans vanligtvis är relativt liten, ungefär i tiotals ohm. Det är därför mycket lättare att implementera impedansmatchning vid källan. Om ett motstånd är anslutet vid laständen kommer motståndet att absorbera en del av signalen till nackdel för överföringen (min förståelse). När TTL/CMOS standard 24mA -ström är vald är dess utgångsimpedans cirka 13 ω. Om överföringsledningens impedans Z0 = 50 ω, bör ett 33 ω källändamatchande motstånd läggas till. 13 ω +33 ω = 46 ω (cirka 50 ω, svag dämpning hjälper till att signalera inställningstid)

När andra överföringsstandarder och drivströmmar väljs kan matchningsimpedansen vara annorlunda. I höghastighetslogik och kretsdesign, för vissa nyckelsignaler, såsom klocka, styrsignaler, rekommenderar vi att källmatchningsmotståndet måste läggas till.

På detta sätt kommer den anslutna signalen att reflekteras tillbaka från lastsidan, eftersom källimpedansen matchar, kommer den reflekterade signalen inte att reflekteras tillbaka.