Teknik PCB - Apa yang perlu diperhatikan dalam proses desain PCB

1. Hasilkan output

Ralat PCB boleh dieksport ke pencetak atau fail gerber. Pencetak boleh mencetak lapisan PCB, yang sesuai bagi perancang dan peneliti untuk diperiksa; fail gerber diserahkan kepada pembuat papan untuk menghasilkan papan cetak. Output fail gerber sangat penting. Ia berkaitan dengan kejayaan atau kegagalan rancangan ini. Berikut akan fokus pada perkara yang memerlukan perhatian bila mengeluarkan fail gerber.

a. Lapisan yang perlu output ialah lapisan kabel (termasuk lapisan atas, lapisan bawah, lapisan kabel tengah), lapisan kuasa (termasuk lapisan VCC dan lapisan GND), lapisan skrin sutra (termasuk skrin sutra atas, skrin sutra bawah), topeng tentera (termasuk topeng tentera atas) dan topeng tentera bawah), dan juga menghasilkan fail pengeboran (NC Drill) b. Jika lapisan kuasa ditetapkan untuk Split/Mixed, Kemudian pilih Jalur dalam item Dokumen tetingkap Tambah Dokumen, dan setiap kali fail gerber adalah output, anda mesti guna Sambungan Pesawat Pengurus Tulang untuk menuangkan tembaga pada diagram PCB; jika ia ditetapkan ke Pesawat CAM, pilih Pesawat. Apabila menetapkan item Lapisan, tambah Lapisan25, dan pilih Pad dan Viasc dalam Lapisan25. Dalam tetingkap tetapan peranti (Tekan Setup Peranti) dan ubah nilai Buka ke 199d. Bila menetapkan Lapisan bagi setiap lapisan, pilih garis luar papan. e. Apabila menetapkan Lapisan skrin sutra, jangan pilih Jenis Bahagian, pilih lapisan atas (lapisan bawah) dan garis luar lapisan skrin sutra, Teks, Linef. Apabila menetapkan lapisan topeng askar, pilih vias untuk menunjukkan tiada topeng askar ditambah ke vias, dan tidak untuk memilih vias untuk menunjukkan topeng askar, yang ditentukan mengikut situasi tertentu. g. Bila menghasilkan fail pengeboran, guna cacat PowerPCB Simpan tetapan, jangan buat sebarang perubahan. h. Selepas semua fail gerber adalah output, buka dan cetak dengan CAM350, dan perancang dan peneliti akan memeriksa vias (melalui) mengikut "senarai pemeriksaan PCB", yang merupakan salah satu komponen penting PCB berbilang lapisan. Biasanya biaya pengeboran menghasilkan 30 hingga 40 biaya penghasilan PCB. Setiap lubang di PCB boleh dipanggil melalui. Dari sudut pandangan fungsi, vias boleh dibahagi ke dua kategori:

2. Ia digunakan sebagai sambungan elektrik antara setiap lapisan;

Ia digunakan untuk memperbaiki atau mencari peranti. Dalam bentuk proses, vial ini secara umum dibahagi ke tiga kategori, iaitu vial buta, vial terkubur dan melalui vial. Lubang buta ditempatkan pada permukaan atas dan bawah papan sirkuit cetak dan mempunyai kedalaman tertentu. Mereka digunakan untuk menyambungkan garis permukaan dan garis dalaman di bawah. Kedalaman lubang biasanya tidak melebihi nisbah tertentu (terbuka). Lubang terkubur merujuk ke lubang sambungan yang terletak dalam lapisan dalaman papan sirkuit cetak, yang tidak meneruskan ke permukaan papan sirkuit. Dua jenis lubang yang disebut di atas ditempatkan di lapisan dalaman papan sirkuit, dan disempurnakan oleh proses bentuk lubang melalui sebelum laminasi, dan beberapa lapisan dalaman mungkin ditutup semasa bentuk melalui.

Jenis ketiga dipanggil lubang melalui, yang menembus seluruh papan sirkuit dan boleh digunakan untuk sambungan dalaman atau sebagai lubang pemasangan komponen. Kerana lubang melalui lebih mudah untuk dilaksanakan dalam proses dan biaya lebih rendah, kebanyakan papan sirkuit cetak menggunakannya daripada dua jenis lain melalui lubang. Berikut melalui lubang, kecuali dinyatakan sebaliknya, dianggap sebagai melalui lubang. Dari sudut pandangan desain, laluan terbuat dari dua bahagian, satu ialah lubang bor di tengah, dan yang lain ialah kawasan pad di sekitar lubang bor, seperti yang dipaparkan dalam figura di bawah. Saiz dua bahagian ini menentukan saiz melalui.

Jelas sekali, dalam rancangan PCB dengan kelajuan tinggi, densiti tinggi, perancang sentiasa berharap bahawa semakin kecil lubang melalui, semakin baik, sehingga lebih banyak ruang kabel boleh ditinggalkan di papan. Selain itu, semakin kecil lubang melalui, kapasitas parasit sendiri. Semakin kecil ia, semakin sesuai ia untuk sirkuit kelajuan tinggi. Namun, pengurangan saiz lubang juga menyebabkan peningkatan kos, dan saiz botol tidak boleh dikurangkan tanpa batas. Ia diharamkan oleh teknologi proses seperti pengeboran dan plating: semakin kecil lubang, pengeboran semakin lama lubang mengambil, semakin mudah ia untuk melepaskan diri dari kedudukan tengah; dan apabila kedalaman lubang melebihi 6 kali diameter lubang terbongkar, ia tidak boleh dijamin bahawa dinding lubang boleh dilapis secara serentak dengan tembaga. Contohnya, tebal (melalui kedalaman lubang) papan PCB 6 lapisan normal adalah kira-kira 50Mil, jadi diameter pengeboran minimum yang penghasil PCB boleh menyediakan hanya boleh mencapai 8Mil.

3. Kapensiensi parasitik vias

Melalui diri sendiri mempunyai kapasitas parasit ke tanah. Jika diketahui bahawa diameter lubang izolasi pada lapisan tanah melalui adalah D2, diameter pad melalui adalah D1, tebal papan PCB adalah T, dan konstan dielektrik substrat papan adalah ε, Saiz kapasitas parasit melalui sekitar: C=1.41εTD1/(D2-D1) Kapsitas parasit melalui akan menyebabkan sirkuit untuk memperpanjang masa naik isyarat dan mengurangkan kelajuan sirkuit. Contohnya, untuk PCB dengan tebal 50Mil, jika dilalui dengan diameter dalaman 10Mil dan diameter pad 20Mil digunakan.

Jarak antara pad dan kawasan tembaga tanah adalah 32Mil, kemudian kita boleh kira-kira kapasitas parasit melalui formula di atas adalah kira-kira: C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF, - bahagian ini Perubahan masa naik disebabkan oleh kapasitasi adalah: T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps. Ia boleh dilihat dari nilai-nilai ini bahawa walaupun kesan lambat naik disebabkan kapasitasi parasit satu melalui tidak jelas, jika melalui digunakan berbilang kali dalam jejak untuk menukar antara lapisan, perancang patut masih mempertimbangkan dengan hati-hati.

4. Induktan parasitik vias

Sama seperti, terdapat kapasitas parasit bersama dengan vias. Dalam rancangan sirkuit digital kelajuan tinggi, kerosakan disebabkan oleh induksi parasit vias sering lebih besar daripada kesan kapasitasi parasit. Induktansi seri parasitik akan lemahkan kontribusi kondensator bypass dan lemahkan kesan penapisan seluruh sistem kuasa. Kita boleh guna formula berikut untuk menghitung induktan parasit kira-kira melalui = 5.08h [ln(4h/d) 1] di mana L merujuk kepada induktan melalui, h ialah panjang melalui, dan d ialah diameter lubang terbongkar tengah. Ia boleh dilihat dari formula bahawa diameter melalui mempunyai pengaruh kecil pada induktan, dan panjang melalui mempunyai pengaruh terbesar pada induktan. Masih menggunakan contoh di atas, induktan laluan boleh dihitung sebagai =5.08x0.050 [ln(4x0.050/0.010) 1]=1