Bahsederken PCB board, 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.

PCB kartı, tek katmanlı tahta, çift katmanlı tahta ve çok katmanlı tahtaya ayrılabilir. Elektronik bileşenler PCB’ye entegre edilmiştir. Basit bir tek katmanlı PCB’de, bileşenler bir tarafta ve teller diğer tarafta yoğunlaşmıştır. Bu yüzden tahtada delikler açmamız gerekiyor ki pimler tahtadan diğer tarafa geçebilsin, böylece parçaların pimleri diğer tarafa kaynaklanmış olur. 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. Bazen tek bir kabloyu bir kılavuz delikten (via) kartın bir tarafından diğer tarafına bağlamak gerekir. Kılavuz delikler, PCB’de her iki taraftaki tellere bağlanabilen metalle doldurulmuş veya kaplanmış küçük deliklerdir. Artık birçok bilgisayar anakartı 4 hatta 6 kat PCB kartı kullanırken, grafik kartları genellikle 6 kat PCB kartı kullanıyor. nVIDIAGeForce4Ti serisi gibi birçok üst düzey grafik kartı, çok katmanlı PCB kartı olarak adlandırılan 8 katmanlı PCB kartı kullanır. The problem of connecting lines between layers is also encountered on multi-layer PCBS, which can also be achieved through guide holes.

Çok katmanlı bir PCB olduğu için, bazen kılavuz deliklerin tüm PCB’ye girmesine gerek yoktur. Bu tür kılavuz delikler, yalnızca birkaç katmana nüfuz ettikleri için Buriedvias ve Blindvias olarak adlandırılır. Kör delikler, tüm panoya nüfuz etmeden birkaç dahili PCB katmanını yüzey PCB’lerine bağlar. Gömülü delikler yalnızca dahili PCB’ye bağlıdır, bu nedenle yüzeyden ışık görünmez. Çok katmanlı bir PCB’de, tüm katman doğrudan topraklama kablosuna ve güç kaynağına bağlıdır. Bu yüzden katmanları Signal, Power veya Ground olarak sınıflandırıyoruz. PCB üzerindeki parçalar farklı güç kaynakları gerektiriyorsa, genellikle ikiden fazla güç ve tel katmanına sahiptirler. 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. Ana kartın PCB’si çoğunlukla 4 katmandır. İmalat sırasında ortadaki iki katman sırasıyla haddelenir, kesilir, dağlanır, oksitlenir ve elektroliz edilir. Dört katman sırasıyla bileşen yüzeyi, güç katmanı, katman ve lehim laminasyonudur. Dört katman daha sonra ana kart için bir PCB oluşturmak üzere birlikte preslenir. Then the holes were punched and made. Temizlendikten sonra, hattın dış iki katmanı basılı, bakır, aşındırma, test, kaynak direnci katmanı, serigrafi. Son olarak, tüm PCB (birçok anakart dahil) her anakartın PCB’sine damgalanır ve ardından testi geçtikten sonra vakumlu paketleme gerçekleştirilir. 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. İşin püf noktası, tüm yüzeye ince bir bakır folyo tabakası yaymak ve fazlalıkları gidermektir. Transfer eklemek, daha az kullanılan başka bir yöntemdir, yani bakır teli yalnızca gerekli olduğu yerde uygulamaktır, ancak burada bundan bahsetmeyeceğiz.

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. Başlık sadece PCB katmanları yapmak için bir şablondur. PCB üzerindeki fotorezisti kaplayan bir başlık, fotorezistin bazı alanlarının fotorezist UV ışığına maruz kalana kadar maruz kalmasını önler. 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. Genellikle demir klorür vb. kullanılarak aşındırma çözücüsü olarak kullanılır. After etching, remove the remaining photoresist.

1. Kablo genişliği ve akımı

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).

Bakır folyonun kalınlığı yaklaşık 50um olduğunda, tel genişliği 1 ~ 1.5mm (60mil) = 2A’dır.

Ortak zemin, özellikle mikroişlemcili uygulamalar için genellikle 80mil’dir.

2. Yüksek hızlı kartın frekansı ne kadar yüksek?

Sinyal süresinin yükselmesi/düşmesi, sinyal iletim süresinin 3~6 katı olduğunda, yüksek hızlı sinyal olarak kabul edilir.

Dijital devreler için anahtar, sinyalin kenar dikliğine, yükselme ve düşme süresine bakmaktır.

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! – – – – – – yani! 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.PCB istifleme ve katmanlama

The four – layer plate has the following stacking sequence. Farklı laminasyonun avantajları ve dezavantajları aşağıda açıklanmıştır:

İlk durum dört katmanın en iyisi olmalıdır. 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. Ancak, ilk durum, levha yoğunluğu nispeten yüksek olduğunda kullanılamaz. Çünkü o zaman birinci katmanın bütünlüğü garanti edilmez ve ikinci katman sinyali daha kötüdür. 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. Kartın yapısından yüksek hızlı sayısal devre tasarımına uygun değildir. Bu yapıda düşük güç empedansını korumak zordur. Take a plate 2 mm as an example: Z0=50ohm. To line width of 8mil. Copper foil thickness is 35цm. Yani sinyal katmanı ve oluşumun ortası 0.14 mm’dir. 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 koruması. 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. Empedans uyumu

Yansıyan voltaj sinyalinin genliği, kaynak yansıma katsayısı ρ S ve yük yansıma katsayısı ρL ile belirlenir.

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

Yukarıdaki denklemde, RL=Z0 ise, yük yansıma katsayısı ρL=0. RS=Z0 ise kaynak-uç yansıma katsayısı ρS=0.

Sıradan iletim hattı empedansı Z0 genellikle 50 ω 50 ω gereksinimlerini karşılamalıdır ve yük empedansı genellikle binlerce ohm ile on binlerce ohm arasındadır. Bu nedenle yük tarafında empedans uyumunu gerçekleştirmek zordur. However, because the signal source (output) impedance is usually relatively small, roughly in the tens of ohms. Bu nedenle kaynakta empedans eşleştirmesi uygulamak çok daha kolaydır. If a resistor is connected at the load end, the resistor will absorb part of the signal to the detriment of transmission (my understanding). TTL/CMOS standart 24mA sürücü akımı seçildiğinde, çıkış empedansı yaklaşık 13 ω’dir. 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.