Teknik PCB - Bincangkan rancangan PCB semasa dan akal biasa

Papan PCB boleh dibahagi ke papan satu lapisan, papan dua lapisan, dan papan PCB berbilang lapisan. Pelbagai komponen elektronik disertai ke dalam PCB. Pada PCB lapisan tunggal yang paling asas, bahagian-bahagian berkoncentrasi di satu sisi, dan wayar berkoncentrasi di sisi lain. Dengan cara ini, kita perlu membuat lubang di papan supaya pins boleh melewati papan ke sisi lain, jadi pins bahagian-bahagian disediakan ke sisi lain. Kerana ini, sisi depan dan belakang PCB tersebut dipanggil bahagian komponen PCB dan sisi askar PCB.

Papan lapisan ganda PCB boleh dianggap sebagai kombinasi dua papan lapisan tunggal relatif satu sama lain. Ada komponen elektronik dan kabel di kedua-dua sisi papan. Kadang-kadang perlu sambung wayar tunggal di satu sisi ke sisi lain papan, yang memerlukan visa. Sebuah melalui adalah lubang kecil yang dipenuhi atau dikelilingi logam pada PCB, yang boleh disambungkan dengan wayar di kedua-dua sisi. Banyak papan induk komputer kini menggunakan papan PCB 4 lapisan atau 6 lapisan, sementara kad grafik biasanya menggunakan papan PCB 6 lapisan. Banyak kad grafik berakhir tinggi seperti seri nVIDIAGeForce4Ti menggunakan papan PCB 8 lapisan. Ini papan PCB berbilang lapisan. Masalah menyambung baris diantara pelbagai lapisan juga akan ditemui pada PCB berbilang lapisan, yang juga boleh dicapai melalui vias. Kerana ia papan PCB berbilang lapisan, kadang-kadang butang tidak perlu menembus seluruh papan PCB. Vial-vial ini dipanggil Buriedvias dan Blindvias kerana mereka hanya menembus beberapa lapisan. Lubang buta adalah untuk menyambung beberapa lapisan PCB dalaman ke PCB permukaan, tanpa perlu menembus seluruh papan. Terkubur melalui hanya tersambung ke PCB dalaman, jadi ia tidak kelihatan dari permukaan. Dalam PCB berbilang lapisan, seluruh lapisan tersambung secara langsung ke wayar tanah dan bekalan kuasa. Jadi kita klasifikasikan lapisan sebagai lapisan isyarat, lapisan kuasa, atau lapisan tanah. Jika bahagian pada PCB memerlukan bekalan kuasa yang berbeza, jenis PCB ini biasanya mempunyai lebih dari dua lapisan kuasa dan wayar. Semakin banyak lapisan PCB digunakan, semakin tinggi kos. Sudah tentu, penggunaan lebih lapisan papan PCB sangat berguna untuk menyediakan kestabilan isyarat.

Proses produksi papan PCB profesional agak rumit, ambil papan PCB 4 lapisan sebagai contoh. PCB papan utama kebanyakan 4 lapisan. Apabila memproduksi, dua lapisan tengah digulung, dipotong, dicetak, dan oksidasi. Empat lapisan adalah permukaan komponen, lapisan kuasa, lapisan tanah, dan lapisan tekanan askar. Letakkan 4 lapisan ini bersama-sama dan gulung ke dalam PCB papan ibu. Kemudian pukul dan membuat melalui lubang. Selepas membersihkan, mencetak, tembaga, etch, ujian, topeng askar, skrin sutra pada dua lapisan luar sirkuit. Akhirnya, seluruh PCB (termasuk banyak papan ibu) ditanda ke dalam PCB papan ibu, dan kemudian dibungkus vakum selepas melewati ujian. Jika kulit tembaga tidak ditempatkan dengan baik semasa proses penghasilan PCB, akan ada ikatan terbuka, yang mungkin mudah menunjukkan kesan sirkuit pendek atau kapasitif (cenderung untuk gangguan). Via pada PCB juga perlu diperhatikan. Jika lubang tidak berada di tengah, tetapi ke satu sisi, akan berlaku persamaan yang tidak sama, atau ia akan mudah untuk menghubungi lapisan kuasa atau lapisan tanah di tengah, yang akan menyebabkan sirkuit pendek potensi atau faktor pendaratan yang buruk.

Proses kabel tembaga

Langkah pertama adalah untuk menetapkan kabel antara bahagian. Kami menggunakan kaedah pemindahan filem negatif untuk mengekspresikan filem kerja pada konduktor logam. Teknik ini adalah untuk menyebarkan lapisan tipis foil tembaga di seluruh permukaan dan menghapuskan kelebihan. Pemindahan tambahan adalah kaedah lain yang kurang orang gunakan. Ia adalah kaedah untuk meletakkan wayar tembaga hanya di mana yang diperlukan, tetapi kita tidak akan membicarakannya di sini. A photoresist positif dibuat dari sensitiser, yang akan meleleh di bawah cahaya. Terdapat banyak cara untuk merawat photoresist di permukaan tembaga, tetapi cara yang paling umum adalah untuk memanaskannya dan gulung pada permukaan yang mengandungi photoresist. Ia juga boleh disemprot di kepala dengan cara cair, tetapi jenis filem kering menyediakan resolusi yang lebih tinggi dan juga boleh menghasilkan wayar yang lebih tipis. Kapul ini hanyalah templat untuk lapisan PCB dalam penghasilan. Sebelum photoresist di papan PCB terkena cahaya UV, perisai cahaya yang meliputinya boleh menghalang photoresist di beberapa kawasan daripada terkena. Kawasan-kawasan ini ditutup oleh foto akan menjadi kabel. Selepas photoresist dikembangkan, bahagian tembaga kosong yang lain akan dicat. Proses pencetak boleh menyelam papan ke dalam penyebab pencetak atau menyemprot penyebab pada papan. Secara umum digunakan sebagai penyebab cetakan, klorid ferrik dan sebagainya digunakan. Selepas pencetakan, foto yang tersisa dibuang.

1. Lebar kawat dan semasa

Secara umum, lebar tidak boleh kurang dari 0.2 mm (8 mil)

Pada PCB yang mendesak tinggi dan ketepatan tinggi, lebar garis dan pitch adalah biasanya 0.3 mm (12 mil).

Apabila tebal foli tembaga adalah kira-kira 50um, lebar wayar adalah 1～1.5mm (60 mil) = 2A

Kawasan umum ialah 80 juta, dan lebih perhatian patut diberikan kepada aplikasi dengan mikroprosesor.

2. Berapa tinggi frekuensi papan PCB kelajuan tinggi?

Apabila masa pinggir meningkat/jatuh isyarat kurang dari 3~6 kali masa penghantaran isyarat, ia dianggap sebagai isyarat kelajuan tinggi.

Untuk sirkuit digital, kunci ialah untuk melihat kecepatan pinggir isyarat, iaitu, masa naik dan jatuh isyarat.

Menurut teori buku yang sangat klasik, Rancangan Digital Kelajuan Tinggi masa untuk isyarat meningkat dari 10% ke 90% adalah kurang dari 6 kali lambat wayar, yang adalah isyarat kelajuan tinggi!

- Itu, walaupun gelombang kuasa 8 KHz isyarat, selagi pinggir cukup tajam, juga isyarat kelajuan tinggi, dan teori garis transmisi perlu digunakan apabila kabel.

3. Precautions for the power cord and ground wire layout

Kabel kuasa sepatutnya pendek yang mungkin, dalam garis lurus, dan lebih baik dalam bentuk pokok daripada loop.

Masalah loop tanah: Untuk sirkuit digital, loop tanah disebabkan oleh loop tanah adalah puluhan milivolt, sementara ambang anti-gangguan TTL adalah 1.2V, dan sirkuit CMOS boleh mencapai voltaj bekalan kuasa 1/2. Maksud saya, sirkulasi wayar tanah tidak akan menyebabkan kesan negatif pada operasi sirkulasi sama sekali. Sebaliknya, jika wayar tanah tidak ditutup, masalah akan lebih besar, kerana kuasa denyut yang dijana oleh litar digital apabila ia berfungsi akan menyebabkan potensi tanah setiap titik tidak seimbang. Diukur oleh osciloskop 2Gsps, lebar denyut semasa tanah ialah 7ns). Di bawah kesan arus denyut besar, jika wayar tanah cabang (lebar baris 25mil) digunakan, perbezaan potensi antara wayar tanah akan mencapai aras 100 milivolt.

Selepas gelung tanah diterima, arus denyut akan tersebar ke berbagai titik wayar tanah, yang mengurangkan kemungkinan gangguan dalam sirkuit. Menggunakan wayar tanah tertutup, perbezaan maksimum yang segera diukur antara wayar tanah setiap peranti adalah setengah hingga seperempat wayar tanah yang tidak tertutup. Tentu saja, data diukur papan sirkuit dengan ketepatan dan kelajuan yang berbeza sangat berbeza. Apa yang saya katakan di atas adalah tentang aras papan Demo Z80 yang dipasang pada Protel 99SE; untuk sirkuit analog PCB frekuensi rendah, saya fikir kerja selepas wayar tanah ditutup gangguan frekuensi diakibatkan dari ruang, yang tidak boleh disimulasi dan dihitung bagaimanapun. Jika wayar tanah tidak ditutup, semasa eddy wayar tanah tidak akan dijana. Beckhamtao yang dipanggil "tetapi frekuensi kuasa voltaj induksi wayar tanah akan lebih besar." Projek, pengukur tekanan ketepatan, menggunakan penyukar A/D 14-bit, tetapi pengukuran sebenar hanya mempunyai ketepatan efektif 11 bit. Selepas penyelidikan, terdapat gangguan frekuensi kuasa 15mVp-p di garis tanah.

Solusi adalah untuk menggunakan gelung tanah analog papan PCB Selepas membahagi, wayar tanah dari sensor bahagian depan ke A/D dikedarkan dalam cabang dengan petunjuk terbang. Kemudian, model PCB yang dihasilkan massa diproduksi mengikut petunjuk terbang, dan tidak ada masalah sejauh ini. Dalam contoh kedua, seorang kawan suka mempunyai demam dan DIY amplifier sendirian, tetapi sentiasa ada bunyi berbunyi pada output. Saya cadangkan ia memotong loop tanah untuk menyelesaikan masalah. Kemudian, lelaki ini berkonsultasi dengan puluhan diagram PCB "Hi-Fi mesin terkenal" dan mengesahkan bahawa tiada mesin menggunakan gelung tanah di bahagian analog.