Bosilgan elektron karta (PCB) deyarli barcha turdagi elektron qurilmalarda uchraydi. Agar uskunada elektron komponentlar bo’lsa, ular har xil o’lchamdagi tenglikka joylashtirilgan. Har xil kichik qismlarni mahkamlashdan tashqari, tenglikni asosiy vazifasi komponentlar orasidagi elektr aloqasini ta’minlashdir. Elektron asbob -uskunalar tobora murakkablashib borayotgani sayin, ko’proq qismlarga ehtiyoj seziladi va PCB simlari va qismlari tobora zichroq bo’ladi. Standart PCB shunga o’xshash ko’rinadi. Bare Board (without parts on it) is also often referred to as “Printed Wiring Board (PWB).

Kengashning o’zi substrat izolyatsiyalangan va egilishga chidamli materialdan qilingan. Yuzaki ko’rinadigan kichik chiziqli material – bu mis folga. Dastlab, mis plyonka butun taxtada qoplangan, o’rta qismi esa ishlab chiqarish jarayonida o’yilgan, qolgan qismi esa kichik chiziqlar tarmog’iga aylanadi. Bu chiziqlar Supero’tkazuvchilar yoki Supero’tkazuvchilar deb ataladi va ular PCB qismlariga elektr aloqasini ta’minlash uchun ishlatiladi.

PCB qismlarini mahkamlash uchun biz ularning pinlarini to’g’ridan -to’g’ri simlarga lehimlaymiz. Asosiy PCBda qismlar bir tomonga, simlar esa boshqa tomonga jamlangan. Shunday qilib, biz taxtada teshiklar qilishimiz kerak, shunda pinlar taxtadan boshqa tomonga o’tishi mumkin, shuning uchun qismlarning pinlari boshqa tomonga payvandlanadi. Shu sababli, tenglikni old va orqa tomonlari mos ravishda komponentlar va lehim tomonlari deb nomlanadi.

Agar PCBda ishlab chiqarishdan keyin olib tashlanishi yoki qayta qo’yilishi mumkin bo’lgan qismlar bo’lsa, ularni o’rnatish uchun rozetkadan foydalaniladi. Soket to’g’ridan -to’g’ri taxtaga payvandlanganligi sababli, qismlarni o’zboshimchalik bilan demontaj qilish mumkin. ZIF (Zero InserTIon Force) vilkasi ehtiyot qismlarni osongina o’rnatish va olib tashlash imkonini beradi. Soket yonidagi dastak qismlarni siz kiritgandan keyin joyida ushlab turishi mumkin.

Ikkita PCBSni bir -biriga ulash uchun odatda chekka ulagich ishlatiladi. Oltin barmoq bir nechta yalang’och mis prokladkalarni o’z ichiga oladi, ular aslida tenglikni simlarining bir qismi hisoblanadi. Odatda, ulanish uchun biz oltin barmog’imizni bitta PCBga boshqa PCBning tegishli uyasiga (kengaytirish uyasi deb ataladi) joylashtiramiz. In computers, display cards, sound cards, and similar interface cards are connected to the motherboard by means of a gold finger.

PCBdagi yashil yoki jigarrang rang – bu lehim niqobining rangi. Bu qatlam mis simni himoya qiluvchi va ehtiyot qismlarni noto’g’ri joyga payvandlanishini oldini oluvchi izolyatsion qalqondir. Boshqa ipak ekran lehimga qarshilik qatlamiga bosiladi. Odatda taxtada qismlarning joylashishini ko’rsatish uchun so’zlar va belgilar bilan bosiladi (asosan oq rangda). Screen printing surface is also known as icon surface

Afsona).

Bir tomonlama taxtalar

Biz aytib o’tganimizdek, asosiy PCBda qismlar bir tomonga, simlar esa boshqa tomonga jamlangan. Because the wire appears on only one side, we call this TYPE of PCB single-sided. Yagona panellarda sxemani loyihalashda ko’plab qat’iy cheklovlar bo’lgani uchun (faqat bir tomoni bo’lgani uchun simlar o’tib keta olmadi va alohida yo’lni bosib o’tishi kerak edi), bunday taxtalarni faqat dastlabki davrlar ishlatgan.

Ikki tomonlama taxtalar

Elektron plataning ikkala tomonida simlar bor. Ammo ikkala simni ishlatish uchun ikkala tomon o’rtasida to’g’ri elektr aloqasi bo’lishi kerak. Zanjirlar orasidagi bu “ko’prik” hidoyat teshigi (VIA) deb ataladi. Qo’llanma teshiklari – bu har ikki tomondan simlarga ulanadigan metall bilan qoplangan yoki qoplangan tenglikni kichik teshiklari. Because a dual panel has twice the area of a single panel, and because the wiring can be interlaced (it can be wound around to the other side), it is better for more complex circuits than a single panel.

Ko’p qatlamli taxtalar

Simli bo’lishi mumkin bo’lgan maydonni ko’paytirish uchun ko’proq bitta yoki ikki tomonlama simli taxtalar ishlatiladi. Ko’p qavatli taxtada bir nechta ikkita panel ishlatiladi va har bir panel orasiga izolyatsiya qatlami qo’yiladi va yopishtiriladi (presslanadi). Kengash qatlamlari soni bir nechta mustaqil simli qatlamlarni ifodalaydi, ular odatda ikkita qatlamni o’z ichiga oladi. Most motherboards are built with four to eight layers, but it is technically possible to build up to 100 layers of PCBS. Ko’pgina yirik superkompyuterlar anakartlarning bir necha qatlamlaridan foydalanadilar, lekin ular oddiy kompyuterlar klasterlari bilan almashtirilishi mumkin bo’lganligi sababli, ular eskirgan. Because the layers in a PCB are so tightly integrated, it’s not always easy to see the actual number, but if you look closely at the motherboard, you might be able to.

Biz aytib o’tgan hidoyat teshigi (VIA), agar er -xotin panelga qo’llanilsa, butun taxtadan o’tishi kerak

Ammo ko’p qatlamli, agar siz faqat ba’zi chiziqlarni ulashni xohlasangiz, ko’rsatma teshiklari boshqa qatlamlardagi chiziq bo’shliqlarining bir qismini isrof qilishi mumkin. Buried vias and Blind vias avoid this problem because they only penetrate a few layers. Blind holes connect several layers of internal PCBS to surface PCBS without penetrating the entire board. Ko’milgan teshiklar faqat ichki PCB bilan bog’langan, shuning uchun yorug’lik sirtdan ko’rinmaydi.

Ko’p qatlamli PCBda butun qatlam to’g’ridan -to’g’ri er simiga va quvvat manbaiga ulanadi. Shunday qilib, biz qatlamlarni Signal, Quvvat yoki Ground deb tasniflaymiz. If the parts on the PCB require different power supplies, they usually have more than two power and wire layers.

Qismlarni qadoqlash texnologiyasi

Teshik texnologiyasi orqali

The technique of placing parts on one side of the board and welding the pins to the other side is called “Through Hole Technology (THT)” encapsulation. Bu qism juda ko’p joy egallaydi va har bir pin uchun bitta teshik ochiladi. Shunday qilib, ularning bo’g’imlari aslida ikkala tomondan joy egallaydi va lehim bo’g’inlari nisbatan katta. Boshqa tomondan, THT qismlari sirtga o’rnatilgan texnologiya (SMT) qismlariga qaraganda PCB bilan yaxshiroq bog’langan, bu haqda keyinroq gaplashamiz. Simli rozetkalar va shunga o’xshash interfeyslar kabi soketlar bosimga chidamli bo’lishi kerak, shuning uchun ular odatda THT paketlari hisoblanadi.

Yuzaga o’rnatilgan texnologiya

Yuzaki o’rnatilgan texnologiya (SMT) qismlari uchun pin qismlar bilan bir tomondan payvandlanadi. This technique does not drill holes in the PCB for each pin.

Yuzaki yopishtiruvchi qismlar hatto ikki tomondan payvandlanishi mumkin.

SMT shuningdek, THTga qaraganda kichikroq qismlarga ega. Compared to PCB with THT parts, PCB with SMT technology is much denser. SMT package parts are also less expensive than THT’s. Shunday qilib, bugungi PCBSlarning aksariyati SMT ekanligi ajablanarli emas.

Lehim bo’g’inlari va qismlarning pimlari juda kichik bo’lgani uchun ularni qo’lda payvandlash juda qiyin. However, given that current assembly is fully automated, this problem will only occur when repairing parts.

Dizayn jarayoni

PCB dizaynida, rasmiy simlarni ulashdan oldin, juda uzoq bosqichlar bor. Dizaynning asosiy jarayoni quyidagilardan iborat.

The system specifications

Avvalo, elektron uskunalarning tizim spetsifikatsiyalari rejalashtirilishi kerak. It covers system functionality, cost constraints, size, operation and so on.

System function block diagram

Keyingi qadam – tizimning funktsional blok diagrammasini yaratish. Kvadratlar orasidagi munosabatlar ham belgilanishi kerak.

Divide the system into several PCBS

Tizimni bir nechta PCBSga bo’lish nafaqat hajmini kamaytiradi, balki tizimga qismlarni yangilash va almashtirish imkoniyatini beradi. The system function block diagram provides the basis for our segmentation. Computers, for example, can be divided into motherboards, display cards, sound cards, floppy disk drives, power supplies, and so on.

Amaldagi qadoqlash usulini va har bir tenglikni o’lchamini aniqlang

Once the technology and the number of circuits used for each PCB has been determined, the next step is to determine the size of the board. If the design is too large, then packaging technology will have to change, or re-split the action. Texnologiyani tanlashda sxemaning sifati va tezligini ham hisobga olish kerak.

Barcha PCBlarning sxematik sxemalarini chizish

Qismlar orasidagi o’zaro bog’liqlik tafsilotlari eskizda ko’rsatilishi kerak. Barcha tizimlardagi tenglikni tavsiflash kerak va ularning ko’pchiligi hozirda SAPR (kompyuter yordamida dizayn) dan foydalanadi. Here is an example of a CircuitMakerTM design.

PCB sxemasining sxemasi

Preliminary design of simulation operation

To ensure that the designed circuit diagram works, it must first be simulated using computer software. Bunday dasturlar chizmalarni o’qishi va sxemaning qanday ishlashini ko’p jihatdan ko’rsatishi mumkin. This is much more efficient than actually making a sample PCB and then measuring it manually.

Place the parts on the PCB

Qismlarni joylashtirish usuli ularning bir -biriga qanday bog’lanishiga bog’liq. Ular yo’lga eng samarali tarzda ulanishi kerak. Samarali simi – bu eng qisqa simi va kamroq qatlamlar (bu ham ko’rsatma teshiklari sonini kamaytiradi), lekin biz haqiqiy simlar bilan bu masalaga qaytamiz. Here is what the bus looks like on a PCB. Placement is important in order for each part to have perfect wiring.

Yuqori tezlikda to’g’ri ishlashi bilan simlarni ulash imkoniyatlarini sinab ko’ring

Hozirgi kompyuter dasturlarining ba’zilari har bir komponentning joylashuvi to’g’ri ulanganligini yoki yuqori tezlikda to’g’ri ishlashini tekshirishi mumkin. Bu qadam qismlarni tartibga solish deb ataladi, lekin biz bu borada uzoqqa bormaymiz. Agar kontaktlarning zanglashiga olib kelishda muammo yuzaga kelsa, elektronni maydonga eksport qilishdan oldin uning qismlarini ham o’zgartirish mumkin.

PCB bo’yicha eksport davri

The connections in the sketch will now look like wiring in the field. Odatda, bu qadam to’liq avtomatlashtirilgan, garchi odatda qo’lda o’zgartirish kerak bo’lsa. Below is the wire template for 2 laminates. Qizil va ko’k chiziqlar mos ravishda tenglikni qismlari qatlamini va payvandlash qatlamini ifodalaydi. Oq matn va kvadratchalar ekranning bosib chiqarish yuzasidagi belgilarni ifodalaydi. Qizil nuqta va aylanalar burg’ulash va yo’naltiruvchi teshiklarni ifodalaydi. O’ng tomonda biz tenglikni payvandlash yuzasida oltin barmog’ini ko’rishimiz mumkin. The final composition of this PCB is often referred to as the working Artwork.

Har bir dizayn chiziqlar orasidagi minimal bo’shliqlar, minimal chiziq kengligi va shunga o’xshash boshqa amaliy cheklovlar kabi bir qator qoidalarga muvofiq bo’lishi kerak. Bu spetsifikatsiyalar sxemaning tezligiga, uzatiladigan signal kuchiga, zanjirning quvvat sarfi va shovqinga sezgirligiga, material va ishlab chiqarish uskunasining sifatiga qarab o’zgaradi. If the strength of the current increases, the thickness of the wire must also increase. PCB xarajatlarini kamaytirish uchun, qatlamlar sonini kamaytirish bilan birga, ushbu qoidalarga hali ham rioya qilinishiga e’tibor qaratish lozim. Agar 2 dan ortiq qatlam kerak bo’lsa, signal qatlamining uzatish signaliga ta’sir qilmasligi uchun, odatda, quvvat qatlami va er qatlami ishlatiladi va signal qatlamining qalqoni sifatida ishlatilishi mumkin.

O’chirish sinovidan keyin sim

Chiziq simning orqasida to’g’ri ishlayotganiga ishonch hosil qilish uchun u oxirgi sinovdan o’tishi kerak. Bu test, shuningdek, noto’g’ri ulanishlarni tekshiradi va barcha ulanishlar sxematik sxema bo’yicha amalga oshiriladi.

O’rnatish va fayl

Hozirgi vaqtda PCBSni loyihalash uchun ko’plab SAPR asboblari mavjud bo’lganligi sababli, ishlab chiqaruvchilar taxtalarni ishlab chiqarishdan oldin standartlarga javob beradigan profilga ega bo’lishlari kerak. Bir nechta standart spetsifikatsiyalar mavjud, lekin eng keng tarqalgani – Gerber Files spetsifikatsiyasi. Gerber fayllari to’plamiga har bir signal, quvvat va er qatlamining rejasi, lehimga qarshilik qatlamining rejasi va ekranni bosib chiqarish yuzasi, shuningdek burg’ulash va joy almashtirish fayllari kiradi.

Electromagnetic compatibility problem

EMC spetsifikatsiyalariga mos kelmaydigan elektron qurilmalar, ehtimol, elektromagnit energiyani chiqaradi va yaqin atrofdagi qurilmalarga xalaqit beradi. EMC elektromagnit parazit (EMI), elektromagnit maydon (EMF) va radiochastota interferentsiyasi (RFI) ga maksimal chegaralarni qo’yadi. Ushbu qoida qurilma va yaqin atrofdagi boshqa qurilmalarning normal ishlashini ta’minlashi mumkin. EMC bir qurilmadan boshqasiga tarqalishi yoki uzatilishi mumkin bo’lgan energiya miqdoriga qat’iy cheklovlar qo’yadi va tashqi EMF, EMI, RFI va boshqalarga sezuvchanlikni kamaytirish uchun mo’ljallangan. Boshqacha qilib aytganda, ushbu reglamentning maqsadi elektromagnit energiyaning qurilmaga kirishini yoki undan chiqishini oldini olishdir. Bu muammoni hal qilish juda qiyin va odatda elektr va topraklama qatlamlari yordamida yoki PCBSni metall qutilarga qo’yish orqali hal qilinadi. The power and ground layers protect the signal layer from interference, and the metal box works equally well. Biz bu masalalarga uzoq bormaymiz.

O’chirishning maksimal tezligi EMC muvofiqligiga bog’liq. Ichki EMI, masalan, o’tkazgichlar orasidagi oqim yo’qolishi, chastota oshishi bilan ortadi. Agar ular orasidagi farq juda katta bo’lsa, ular orasidagi masofani uzaytirganingizga ishonch hosil qiling. This also tells us how to avoid high voltage and minimize the current consumption of the circuit. Kabelning kechikish tezligi ham muhim, shuning uchun uzunligi qanchalik qisqa bo’lsa, shuncha yaxshi bo’ladi. Shunday qilib, yaxshi simli kichik PCB katta PCBga qaraganda yuqori tezlikda yaxshiroq ishlaydi.