Паҳнои хати чист?

Биёед аз асосҳо оғоз кунем. Паҳнои пайгирӣ дақиқ чист? Чаро муайян кардани паҳнои муайяни микроэлементҳо муҳим аст? Мақсади PCB ноқил пайваст кардани ҳама гуна сигналҳои электрикӣ (аналогӣ, рақамӣ ё барқ) аз як гиреҳ ба дигараш мебошад.

Гиреҳ метавонад PIN -и ҷузъ, шохаи микроэлементҳо ё ҳавопаймоҳо ё қуттиҳои холӣ ё нуқтаи санҷиш барои санҷиш бошад. Бари микроэлементҳо одатан бо мил ё ҳазорҳо дюйм чен карда мешавад. Паҳнои стандартии ноқилҳо барои сигналҳои оддӣ (бидуни талаботи махсус) метавонад дарозии чандин дюймро дар ҳудуди 7-12 милс дошта бошад, аммо ҳангоми муайян кардани паҳно ва дарозии ноқилҳо бояд омилҳои зиёдеро ба назар гирифт.

Ин барнома маъмулан паҳнои ноқил ва намуди ноқилро дар тарҳрезии PCB пеш мебарад ва дар баъзе мавридҳо одатан арзиши истеҳсоли PCB, зичии/андозаи тахта ва иҷрои онро мувозинат медиҳад. Агар тахта дорои талаботҳои мушаххаси тарроҳӣ бошад, ба монанди оптимизатсияи суръат, садо ё хомӯшкунии пайвасткунӣ ё ҷараёни баланд/шиддат, паҳн ва намуди из метавонад назар ба оптимизатсияи хароҷоти истеҳсоли PCB луч ё андозаи умумии тахта муҳимтар бошад.

Мушаххасоти марбут ба ноқилҳо дар истеҳсоли PCB

Одатан, мушаххасоти зерини марбут ба ноқилҳо ба афзоиши хароҷоти истеҳсоли PCBS луч оғоз мекунанд.

Аз сабаби таҳаммулпазирии сахттари PCB ва таҷҳизоти баландсифат, ки барои истеҳсол, санҷиш ё озмоиши PCBS лозиманд, хароҷот хеле баланд мешаванд:

L Паҳнои пайгирӣ камтар аз 5 мил (0.005 дюйм)

L Фосилаи пайгирӣ камтар аз 5 мил

L Тавассути сӯрохиҳо камтар аз 8 миллиметр

L ғафсии микроэлементҳо камтар аз 1 унсия (баробар ба 1.4 мил)

L Ҷуфти дифференсиалӣ ва дарозии назоратшаванда ё импеденти ноқил

Тарҳҳои зичии баланд, ки фазои PCB-ро дар бар мегиранд, масалан BGA-и хеле хуб ҷойгиршуда ё автобусҳои параллелии сигналҳои баланд, метавонанд паҳнои хати 2.5 мил ва инчунин намудҳои махсуси сӯрохиҳои диаметраш то 6 милро талаб кунанд. ҳамчун лазерӣ microthrough-сӯрохиро парма. Ва баръакс, баъзе тарҳҳои пуриқтидор метавонанд ноқилҳои хеле калон ё ҳавопаймоҳо талаб кунанд, ки тамоми қабатҳои онро истеъмол кунанд ва унсияҳои рехтаашон ғафстар аз стандарт бошанд. Дар барномаҳои маҳдуд бо фазо, мумкин аст заррин хеле тунуки дорои якчанд қабат ва ғафсии рехтагарии мисии ним унсия (ғафсии 0.7 мил) лозим бошад.

Дар ҳолатҳои дигар, тарҳҳо барои иртиботи баландсуръат аз як периферия ба дигараш ноқилҳои дорои импеданси назоратшаванда ва паҳнои мушаххас ва фосилаи байни якдигарро талаб мекунанд, то инъикос ва пайвастшавии индуктивиро кам кунанд. Ё ин тарҳ метавонад барои мувофиқ кардани дигар сигналҳои марбут ба автобус дарозии муайянро талаб кунад. Барномаҳои шиддати баланд хусусиятҳои муайяни амниятро талаб мекунанд, масалан кам кардани масофа байни ду сигнали дифференсиалии кушода барои пешгирии камон. Новобаста аз хусусиятҳо ё хусусиятҳо, пайгирии таърифҳо муҳим аст, аз ин рӯ биёед барномаҳои гуногунро омӯзем.

Васеъ ва ғафсии симҳои гуногун

PCBS одатан дорои паҳнои гуногуни сатр мебошад, зеро онҳо аз талаботи сигнал вобастаанд (нигаред ба Расми 1). Нишонҳои беҳтарини нишоншуда барои сигналҳои сатҳи TTL (мантиқи транзистор-транзистор) мебошанд ва барои муҳофизат аз ҷараёни баланд ё садо ягон талаботи махсус надоранд.

Инҳо маъмултарин намудҳои ноқил дар тахта хоҳанд буд.

Ноқилҳои ғафс барои иқтидори интиқоли ҷорӣ оптимизатсия карда шудаанд ва мумкин аст барои дастгоҳҳои периферӣ ё вазифаҳои марбут ба нерӯи барқ, ки қудрати баландтарро талаб мекунанд, ба мисли вентиляторҳо, муҳаррикҳо ва интиқоли мунтазами барқ ​​ба ҷузъҳои сатҳи поёнӣ истифода шаванд. Қисми болоии чапи расм ҳатто сигнали дифференсиалиро (суръати баландтари USB) нишон медиҳад, ки фосила ва паҳнои мушаххасро барои қонеъ кардани талаботи импедансҳои 90 def муайян мекунад. Дар расми 2 тахтаи ноҳиявии каме зичтар нишон дода шудааст, ки аз шаш қабат иборат аст ва василаи BGA (массиви шабакаи тӯб) -ро талаб мекунад, ки ноқили хубтарро талаб мекунад.

Паҳнои хати PCB -ро чӣ тавр ҳисоб кардан мумкин аст?

Биёед тавассути раванди ҳисоб кардани паҳнои муайяни микроэлементҳо барои сигнали барқ, ки ҷараёнро аз ҷузъи барқ ​​ба дастгоҳи периферӣ интиқол медиҳад, гузарем. Дар ин мисол, мо паҳнои ҳадди ақали хати роҳи барқро барои муҳаррики DC ҳисоб мекунем. Роҳи барқ ​​аз сӯзишворӣ оғоз шуда, аз пули H мегузарад (ҷузъи барои идоракунии интиқоли барқ ​​дар печҳои муҳаррики DC) ва дар пайвасткунандаи муҳаррик ба охир мерасад. Ҷараёни максималии доимии доимӣ, ки ба муҳаррики DC лозим аст, тақрибан 2 ампер аст.

Ҳоло, ноқилҳои PCB ҳамчун резистор амал мекунанд ва сим дарозтар ва тангтар бошад, ҳамон қадар муқовимат илова карда мешавад. Агар ноқилҳо дуруст муайян нашуда бошанд, ҷараёни баланд метавонад ноқилҳоро вайрон кунад ва/ё боиси коҳиши қавии қувваи муҳаррик гардад (дар натиҷа суръат коҳиш меёбад). NetC21_2, ки дар расми 3 нишон дода шудааст, тақрибан 0.8 дюйм дарозӣ дорад ва бояд ҳадди аксар ҷараёни 2 амперро дошта бошад. Агар мо баъзе шартҳои умумиро қабул кунем, масалан 1 унсия рехтани мис ва ҳарорати хонагӣ ҳангоми кори муқаррарӣ, мо бояд ҳадди ақали паҳнои хат ва пастшавии интизории фишорро дар ин паҳн ҳисоб кунем.

Муқовимати ноқилҳои PCB -ро чӣ тавр ҳисоб кардан мумкин аст?

Барои майдони пайгирӣ муодилаи зерин истифода мешавад:

Майдони [Mils ²] = (ҷорӣ [Amps] / (K * (Temp_Rise [° C]) ^ b)) ^ (1 / C), ки аз рӯи меъёри қабати берунии IPC (ё боло / поён) мувофиқ аст, k = 0.048, b = 0.44, C = 0.725. Дар хотир доред, ки ягона тағирёбандае, ки мо воқеан бояд ворид кунем, ҷорӣ аст.

Истифодаи ин минтақа дар муодилаи зерин ба мо паҳнои лозимиро медиҳад, ки ба мо паҳнои хатро барои интиқоли ҷараён бидуни ягон мушкилоти эҳтимолӣ мегӯяд:

Width [Mils] = майдони [Mils ^ 2] / (ғафсӣ [oz] * 1.378 [mils / oz]), ки 1.378 ба ғафсии стандартии 1 ун рехта мешавад.

Бо ворид кардани 2 ампери ҷараён ба ҳисоби боло, мо ҳадди аққал 30 мил сими ноқилро ба даст меорем.

Аммо ин ба мо намегӯяд, ки коҳиши шиддат чӣ гуна хоҳад буд. Ин бештар ҷалб карда мешавад, зеро он бояд муқовимати симро ҳисоб кунад, ки онро мувофиқи формулаи дар расми 4 нишон додашуда анҷом додан мумкин аст.

Дар ин формула, ρ = муқовимати мис, α = коэффисиенти ҳарорати мис, T = ғафсии микроэлементҳо, W = паҳнои микроэлементҳо, L = дарозии микроэлементҳо, T = ҳарорат. Агар ҳама арзишҳои мувофиқ ба дарозии 0.8 “паҳнои 30 мил дохил карда шаванд, мо мефаҳмем, ки муқовимати ноқилҳо тақрибан 0.03 аст? Ва он шиддатро тақрибан 26 мВ паст мекунад, ки барои ин барнома хуб аст. Донистани он ки ба ин арзишҳо чӣ таъсир мерасонад, муфид аст.

Фосила ва дарозии кабели PCB

Барои тарҳҳои рақамӣ бо иртиботи босуръат, фосилаи мушаххас ва дарозии тасҳеҳшуда барои кам кардани буриш, пайвастшавӣ ва инъикос талаб карда мешавад. Бо ин мақсад, баъзе замимаҳои маъмул сигналҳои дифференсиалии пайдарпайи USB ва сигналҳои дифференсиалии параллелӣ дар асоси RAM мебошанд. Одатан, USB 2.0 масири дифференсиалиро дар 480Mbit/s (синфи баландсуръати USB) ё баландтар талаб мекунад. Ин қисман аз он сабаб аст, ки USB-и баландсуръат одатан дар шиддатҳо ва фарқиятҳои хеле пасттар кор мекунад ва сатҳи умумии сигналро ба садои пасзамина наздик мекунад.

Ҳангоми интиқоли кабелҳои баландсуръати USB се чизи муҳимро бояд ба назар гирифт: паҳнои сим, фосилаи ӯҳда ва дарозии кабел.

Ҳамаи инҳо муҳиманд, аммо аз ҳама муҳимтарин ин аст, ки дарозии ду хат то ҳадди имкон мувофиқат кунад. Чун қоидаи умумӣ, агар дарозии кабелҳо аз якдигар на бештар аз 50 мил фарқ кунад (барои USB-и баландсуръат), ин хатари инъикосро ба таври назаррас меафзояд, ки метавонад боиси муоширати бад гардад. Импедансҳои мувофиқи 90 ohm тавсифи умумии ноқилҳои дифференсиалӣ мебошад. Барои ноил шудан ба ин ҳадаф, масир бояд дар паҳн ва фосила оптимизатсия карда шавад.

Дар расми 5 намунаи ҷуфти дифференсиалӣ барои васл кардани интерфейсҳои баландсуръати USB нишон дода шудааст, ки дорои сими васеи 12 мил дар фосилаи 15 мил мебошад.

Интерфейсҳо барои ҷузъҳои ба хотира асосёфта, ки интерфейсҳои параллелӣ доранд (масалан DDR3-SDRAM) аз ҷиҳати дарозии сим маҳдудтар хоҳанд буд. Аксари нармафзори тарҳрезии баландпояи PCB дорои қобилияти танзим кардани дарозӣ хоҳад буд, ки дарозии хатро барои мувофиқ кардани ҳама сигналҳои мувофиқ дар автобуси мувозӣ оптимизатсия мекунад. Дар расми 6 намунаи тарҳбандии DDR3 бо ноқилҳои танзими дарозӣ нишон дода шудааст.

Нишон ва ҳавопаймоҳои пур кардани замин

Баъзе барномаҳое, ки ҷузъҳои ба садо ҳассос доранд, ба монанди микросхемаҳои бесим ё антенна, метавонанд каме муҳофизати иловагӣ талаб кунанд. Тарҳрезии ноқилҳо ва ҳавопаймоҳо бо сӯрохиҳои зеризаминӣ метавонад ба кам кардани пайвастшавии ноқилҳои наздик ё ҷамъоварии ҳавопаймо ва сигналҳои берун аз тахта, ки ба кунҷҳои тахта медароянд, кӯмак расонад.

Дар расми 7 намунаи модули Bluetooth, ки дар наздикии канори табақ ҷойгир карда шудааст, бо антеннаи он (тавассути экрани чопшудаи аломатҳои “ANT”) дар берун аз хати ғафси дорои сӯрохиҳои дарунсохти ба замин пайвастшуда нишон дода шудааст. Ин барои ҷудо кардани антенна аз дигар микросхемаҳо ва ҳавопаймоҳо кӯмак мекунад.

Ин усули алтернативии масир тавассути замин (дар ин ҳолат як ҳавопаймои бисёркунҷа) метавонад барои муҳофизат кардани схемаи тахта аз сигналҳои берунии берунии тахта истифода шавад. Тасвири 8 як PCB-и ба садо ҳассосро бо ҳавопаймои дарунсохташудаи сӯрохиро дар канори тахта нишон медиҳад.

Таҷрибаҳои беҳтарини ноқилҳои PCB

Бисёр омилҳо хусусиятҳои ноқилҳои майдони PCB -ро муайян мекунанд, аз ин рӯ ҳангоми пайваст кардани PCB навбатии худ амалҳои беҳтаринро риоя кунед ва шумо тавозуни байни арзиши fab PCB, зичии занҷир ва иҷрои умумии онро хоҳед ёфт.