Disenyo ng PCB kapag mahalaga na nangangailangan ng pansin

Nagsasalita ng Board ng 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.

ipcb

Ang PCB board ay maaaring nahahati sa solong layer board, double layer board at multi layer board. Ang mga elektronikong sangkap ay isinama sa PCB. Sa isang pangunahing PCB na solong-layer, ang mga bahagi ay nakatuon sa isang gilid at ang mga wire ay nakatuon sa kabilang panig. Kaya kailangan nating gumawa ng mga butas sa board upang ang mga pin ay maaaring dumaan sa board sa kabilang panig, kaya ang mga pin ng mga bahagi ay hinang sa kabilang panig. 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. Minsan kinakailangan upang ikonekta ang isang solong kawad mula sa isang gilid patungo sa kabilang panig ng board sa pamamagitan ng isang butas ng gabay (sa pamamagitan). Ang mga butas ng gabay ay maliit na butas sa PCB na puno o pinahiran ng metal na maaaring maiugnay sa mga wire sa magkabilang panig. Ngayon maraming mga motherboard ng computer ang gumagamit ng 4 o kahit 6 na layer ng PCB board, habang ang mga graphic card sa pangkalahatan ay gumagamit ng 6 na layer ng PCB board. Maraming mga high-end graphics card tulad ng nVIDIAGeForce4Ti series na gumagamit ng 8 layer ng PCB board, na tinatawag na multi-layer PCB board. The problem of connecting lines between layers is also encountered on multi-layer PCBS, which can also be achieved through guide holes.

Dahil ito ay isang multi-layer PCB, kung minsan ang mga butas ng gabay ay hindi kailangang tumagos sa buong PCB. Ang mga nasabing gabay na butas ay tinatawag na Buriedvias at Blindvias sapagkat tumagos lamang sila sa ilang mga layer. Ang mga butas ng bulag ay nagkokonekta ng maraming mga layer ng panloob na PCBS sa ibabaw ng PCBS nang hindi natagos ang buong board. Ang mga inilibing na butas ay konektado lamang sa panloob na PCB, kaya’t ang ilaw ay hindi nakikita mula sa ibabaw. Sa isang multilayer PCB, ang buong layer ay direktang konektado sa ground wire at ang supply ng kuryente. Kaya inuuri namin ang mga layer bilang Signal, Power o Ground. Kung ang mga bahagi sa PCB ay nangangailangan ng iba’t ibang mga supply ng kuryente, karaniwang mayroon silang higit sa dalawang mga layer ng kuryente at kawad. 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. Ang PCB ng pangunahing board ay halos 4 na mga layer. Kapag ang pagmamanupaktura, ang gitnang dalawang mga layer ay pinagsama, pinutol, nakaukit, na-oxidized at electroplated ayon sa pagkakabanggit. Ang apat na mga layer ay bahagi ng bahagi, layer ng kuryente, stratum at solder lamination ayon sa pagkakabanggit. Ang apat na mga layer ay pagkatapos ay pinindot nang magkasama upang bumuo ng isang PCB para sa pangunahing board. Then the holes were punched and made. Pagkatapos ng paglilinis, ang panlabas na dalawang mga layer ng linya ay naka-print, tanso, pag-ukit, pagsubok, layer ng paglaban ng hinang, pag-print ng screen. Sa wakas, ang buong PCB (kabilang ang maraming mga motherboard) ay naka-selyo sa PCB ng bawat motherboard, at pagkatapos ay isinasagawa ang vacuum packaging pagkatapos na makapasa sa pagsubok. 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. Ang trick ay upang maikalat ang isang manipis na layer ng tanso foil sa buong ibabaw at alisin ang anumang labis. Ang pagdaragdag ng paglipat ay isa pang hindi gaanong ginagamit na pamamaraan, na kung saan ay ilapat lamang ang tanso na tanso kung saan kinakailangan ito, ngunit hindi namin ito pag-uusapan dito.

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. Ang hood ay isang template lamang para sa paggawa ng mga layer ng PCB. Ang isang hood na sumasakop sa photoresist sa PCB ay pumipigil sa ilang mga lugar ng photoresist mula sa pagkakalantad hanggang sa ang photoresist ay mailantad sa ilaw ng UV. These areas, which are covered with photoresist, will become wiring. Ang iba pang mga hubad na bahagi ng tanso na nakaukit pagkatapos ng pagpapaunlad ng photoresist. The etching process may involve dipping the board into the etching solvent or spraying the solvent onto the board. Pangkalahatang ginagamit bilang pag-ukit ng solvent gamit ang ferric chloride atbp. After etching, remove the remaining photoresist.

1. Lapad at kasalukuyang ng mga kable

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).

Kapag ang kapal ng tanso foil ay tungkol sa 50um, ang lapad ng kawad ay 1 ~ 1.5mm (60mil) = 2A

Ang karaniwang lupa sa pangkalahatan ay 80mil, lalo na para sa mga application na may microprocessors.

2. Gaano kataas ang dalas ng high-speed board?

Kapag ang pagtaas / pagbagsak ng oras ng signal na “3 ~ 6 beses ang oras ng paghahatid ng signal, ito ay itinuturing na mataas na signal ng bilis.

Para sa mga digital na circuit, ang susi ay tingnan ang gilid ng talampakan ng signal, ang oras na tumaas at mahulog,

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! – – – – – – namely! 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. paglalagay at paglalagay ng PCB

The four – layer plate has the following stacking sequence. Ang mga kalamangan at dehado ng iba’t ibang paglalamina ay ipinaliwanag sa ibaba:

Ang unang kaso ay dapat na ang pinakamahusay sa apat na mga layer. 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. Gayunpaman, ang unang kaso ay hindi maaaring gamitin kung ang density ng board ay medyo mataas. Dahil noon, ang integridad ng unang layer ay hindi garantisado, at ang pangalawang layer signal ay mas masahol. Bilang karagdagan, ang istrakturang ito ay hindi maaaring magamit sa kaso ng malaking pagkonsumo ng kuryente ng buong board.

The second case is the one we usually use the most. Mula sa istraktura ng board, hindi ito angkop para sa mataas na bilis na disenyo ng digital circuit. Mahirap mapanatili ang mababang impedance ng kuryente sa istrakturang ito. Take a plate 2 mm as an example: Z0=50ohm. To line width of 8mil. Copper foil thickness is 35цm. Kaya’t ang layer ng signal at ang gitna ng pagbuo ay 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. EMI panangga. 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. Pagtutugma sa imppedance

Ang amplitude ng nakalantad na signal ng boltahe ay natutukoy ng pinagmulan ng koepisyent ng pagmuni-muni ρ S at ang koepisyent ng pagninilay ng pag-load ρL

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

Sa equation sa itaas, kung RL = Z0, ang coefficient ng pagsasalamin ng load ρL = 0. Kung ang RS = Z0 na koepisyent ng pagsasalamin ng mapagkukunan-end ρS = 0.

Sapagkat ang ordinaryong linya ng paghahatid na impedance Z0 ay karaniwang dapat na matugunan ang mga kinakailangan ng 50 ω 50 ω, at ang impedance ng pagkarga ay kadalasang nasa libu-libong mga ohm hanggang sa sampu-sampung libo ng mga ohm. Samakatuwid, mahirap mapagtanto ang pagtutugma ng impedance sa bahagi ng pagkarga. Gayunpaman, dahil ang signal source (output) impedance ay kadalasang medyo maliit, halos sa sampu-sampung ohms. Samakatuwid mas madaling ipatupad ang pagtutugma ng impedance sa pinagmulan. Kung ang isang risistor ay konektado sa dulo ng pagkarga, ang risistor ay sumisipsip ng bahagi ng signal sa pinsala ng paghahatid (aking pag-unawa). Kapag napili ang kasalukuyang TTL / CMOS standard na 24mA drive, ang output impedance nito ay humigit-kumulang na 13 ω. Kung ang linya ng paghahatid impedance Z0 = 50 ω, pagkatapos ay dapat idagdag ang isang 33 ω mapagkukunan na tumutugma sa risistor. 13 ω +33 ω = 46 ω (humigit-kumulang 50 ω, ang mahinang underdamping ay tumutulong sa oras ng pag-setup ng signal)

Kapag napili ang iba pang mga pamantayan sa paghahatid at mga alon sa pagmamaneho, maaaring magkakaiba ang pagtutugma ng impedance. Sa mataas na bilis na disenyo ng lohika at circuit, para sa ilang mga pangunahing signal, tulad ng orasan, mga signal ng kontrol, inirerekumenda namin na dapat idagdag ang mapagkukunang tumutugma sa risistor.

Sa ganitong paraan, ang nakakonektang signal ay masasalamin pabalik mula sa gilid ng pag-load, dahil tumutugma ang pinagmulan ng impedance, ang nakalantad na signal ay hindi masasalamin pabalik.