Disclaimer: The European Commission support for the production of this website doesnot constitute an endorsement of the contents which reflects the views only of theauthors, and the Commission cannot be held responsible for any use which may bemade of the information contained therein.

Co-funded by theErasmus+ Programmeof the European Union

PCB ROUTINGPCB ROUTINGPCB ROUTING

PCB - Routing/Tracing

PCB Routing/Tracing - predstavlja proces prevodenja elektricne shemeelektricnog uredaja (u CAD programu) u skup elektricnih veza na štampanojploci.

Proces prevodenja elektricne sheme u PCB predvodi i ukljucuje:Izradu odgovarajucih parova simbol/footprint neposredno prije izradeelektricne sheme,Kreiranje elektricne sheme u CAD programu,Kreiranje list komponenti sa oznakom na elektricnoj shemi, nazivomkomponente prema proizvodacu, oznake komponente od stranedistributera, kolicine, kratkog opisa, pakovanje, cijena i dr.Definiranje površine i dimenzija PCB kao i oblika okvira PCB-a(dimensions layer ),Segmentacija površine PCB s obzirom na funkciju pojedinih komponentiodnosno naponskih nivoa i tipova signala,Konverzija elektricnih veza u PCB traces,Korekcija širine trace-ova u skladu sa definiranom nazivnom strujom.Kreiranje natpisa/oznaka na PCB ploci (oznake pinova na konektorima,naziv projekta, redni broj verzije PCB-a, logo, itd)Generiranje gerber i pick & place file-ova.Kreiranje 3D modela za potrebe izrade kucišta elektricnog uredaja unekom od CAD programa (SolidWorks, Google Sketchup, i dr.)

PCB - Routing/Tracing-

PCB - 4 Layer stackup

Layer stackup - definira medusobne udaljenosti susjednih slojeva te funkcijepojedinih slojeva.

U cilju redukcije refleksija kod prijenosa VF/ signala, neophodno je izvršitiprilagodenje impedanse izmedu izvora, prijenosne linije i odredišta.

Impedansa trace-a zavisi od geometrije trace-a i njegove pozicije u odnosu naostale površine/ravni.

Definiranje layer stackup-a usko je povezana sa mogucnostima proizvodaca.

PCB - 6 Layer stackup

Prema navedenom primjeru layer 1 i 4 su namijenjeni za prijenos VF signala.Pošto je layer 3 referenca za signalni layer 4 nepohodno je postaviti stitchingkondenzatore izmedu layer-a 2 i 3.U slucaju cetvroslojne PCB, pravilo je da su vanjski slojevi VF signalni (top ibottom) a unutrašnji PWR i GND.Redoslije PWR i GND slojeva se može zamijeniti.Kod RF aplikacija obicno su oba sloja (kod dvoslojne) ili tri sloja (kodcetveroslojne) GND sloj kako bi svi signalni slojevi bili referentni s obzirom naGND sloj.

PCB - 8 Layer stackup

Kod osam i više slojeva, obicno se veci broj slojeva definira kao GND slojkako bi se osigurala referentnost/kompatibilnost VF signala.

Izbjegavanje datog pristupa ima za posljedicu da ce VF trace-ovi imati znatnovecu širinu kako bi se postiglo prilagodenje impedanse na standardnih 50Ω.

Kod primjera sa 8 slojeva, najbolji kandidat za VF signale je sloj 6 jer se nalaziizmedu dva GND sloja i samim time ce imati najmanje problema sa EMC1

1Electromagnetic Compatibility

PCB - Impedance matching

Poseban tretman je neophodan za rutiranje signala kod kojih treba prilagoditiimpedansu kako single ili differential trace-a.

Primjer single-ended signala su paralelni RGB LCD interfejs i interfejs kamere asingle-ended impedance je impedansa izmedu datog signala i referentnogGND sloja.

VF diferencijalni signali kao što je PCIe, SATA, USB, HDMI i dr, moraju se rutiratisa diferencijalnom impedansom koja predstavlja impedansu izmedu dvadiferencijalna signala.

Pošto se diferencijalni signali referenciraju s obzirom na GND isti imaju i singleended impedansu.

Shodno tome mora se osigurati fiksna propisana udaljenost izmedu datitrace-ova i prioritet treba dati diferencijalnoj impedansi.

Diferencijalna impedansa je obicno manja dva puta manja od single endedimpedanse

Zdiff ≤ 2Zsingle (1)

Kod dizajniranja trace-a dozvoljena je odredena tolerancija impedanse i to do±15% nazivne vrijednosti (npr 50Ω).

Priliko rutiranja vodova koji zahtjevaju striktnu impedansu, potrebno je težitiidealnoj vrijednosti (npr 50Ω) kako bi se osigurala što veca fleksibilnost prilikoizrade same PCB plocice.

PCB - Impedance matching

Impedanse vodova se mogu razlikovati u dvije sukcesivno izradene PCB plocice!

Veliki broj razlicitih alata2 se može koristiti za proracun impedanse PCB voda.

PCB CAD alati omogucuju proracun impedanse ali je na kraju sve svedeno naproizvodaca PCB plocice te stoga proizvodaci nude uslugu kontrolisanjaimpedanse pojedinih vodova.

Signalni vodovi na top ili bottom sloju imaju samo jednu referentu ravan(GND sloj sa jedne strane) i ovakvi vodovi se nazivaju Microstrip.

Trace-ovi obicno imaju trapezoidalni poprecni presjek zbor procesajetkanja/nagrizanja/etching

2polarni instrument se koriste za prilagodenje impedanse u praksi. Na Linux OS imamo PCB calculatoraplikaciju koja omogucava proracun impedanse.

PCB - Impedance matching

Vodovi na unutrašnjim slojevima PCB-a imaju dvije referentne ravni i znatno surobusniji na EMI te se nazivaju striplines.Priliko definiranja striplines neophodno je obratiti pažnju na udaljenostreferentnih slojeva i na dielektricnu cvrstocu materijala izmedu slojeva jer istidefiniraju diferencijalnu i single ended impedansu.

PCB - Impedance matching

PCB - Component placement & optimization

Procesu definiranja pozicije pojedinih komponenti na PCB ploci se cestoposvecuje malo pažnje. Iterativna proces!Najcešci problem uzrokovan pogrešnim pozicioniranjem komponenti je povratniput/return path signala.Ukoliko je neophodno promjeniti sloj vodova zbog ukrštanja, uvijek sepreporucuje redefiniranje pozicije komponente kako bi se to izbjeglo.Sa druge strane odredeni VF signali dozvoljavaju samo upotrebu predefiniranogbroja via! To ima za posljedicu da se broj promjena slojeva VF signala trebasvesti na minimum.Prilikom definiranja pozicija komponenti neophodno je izbjegavati ukrštanje saVF signalima. Drugacije receno pozicioniranjem komponenti na dva razlicitasloja može se osigurati promjena redoslijeda signala bez ukrštanja ili cak unekim slucajevima (PCIe) promjena redoslijeda linija se može izvršiti softverski3.

3Obavezno dobro analizirati odgovarajuci datasheet da bi ste utvrdili da je li je to moguce postici

PCB - Power supply

Cinjenica: digitalni sklopovi imaju dinamican profil promjena struje napajanj!Maksimalna vrijednost struje konkretnog cipa može biti znatno veca odprosjecne vrijednosti sa vrlo visokim frekventnim komponentama!Ukoliko su vodovi napajanja PCB-a do datog cipa dugi , dati vodovi se mogupretvoriti u izvore VF šuma!Pošto PCB vodoi imaju parazitne otpore i induktivite, VF šum se prenijeti u drugedijelove PWR sloja.Drugi problem je što parazitnim induktivitet PCB voda ogranicava PCB vod uprijenosu razlicitih frekventnih komponenti struje napajanja.Posljedica: padovi napona na ostalim potrošacima što dalje implicirapotencijalno resetovanje inteligentnih sklopova koji imaju Brown-outmehanizam.

PCB - Power supply

Rješenje: dodavanje bypass kondenzatora na pinovima napajanja pojedinihpoluprovodnickih koponenti.

Bypass kondenzator ima dvostruku ulogu, ponaša se kao rezervoar energije zaskokovite promjene struje te ujedno vrši filtriranje VF smetnji.

Preporucuje se individualna upotreba bypass kondenzatora na svakojpoluprovodnickoj komponenti.

Ukoliko su PWR pinovi komponente blizu, jedan bypass kondenzator se možedijeliti.

Bypass kondenzatori se postavljaju što je moguce bliže PWR pinovimakomponenti.

PCB - Power supply

Neophodno je osigurati da struja prvo dode do bypass kondenzatora pa ondaide na željeni sloj (putem vie).

Osigurati dovoljan broj via od pinova napajanja prema odgovarajucem PWR iGND sloju. Nepisano pravilo je da se postavlja jedna via za svaki amper struje.

Preporucuje se postavljanje bypass kondenzatora na istu stranu na koji senalazi komponenta.

GND i PWR slojevi trebaju imati isti broj via sa stanovišta potrošnje energije.

Ponekad jedan bypass kondenzator ne može riješiti problem jer nema dovoljnoenergije da pokrije propade ali dobro potiskuje VF komponente.

Kombinacija kondenzatora malog i velikog kapaciteta (100nF i 10µF)predstavlja dobar izvor kod rješavanja datog problema.

Kondenzatori manjeg kapaciteta trebaju biti bliži PWR pinovima komponenti.

PCB - Power supply

Prolazi/vie signala kreiraju praznine u PWR i GND slojevima što može imati zaposljedicu da se struja u odredenim dijelovima PWR i GND sloja poveca.

Navedene površine nazivaju se hot spots i rješavaju se pravilnim razmještanjemvia tako da se ostavi dovoljno prostora (bakra PWR i GND sloja) izmedu via.

Najjednostavnije rješenje je razmještanje via u obliku rešetke.

Kod rutiranja PWR i GND vodova uvijek koristiti površine/planes umjestotrace-ova. Drugacije receno što je prije moguce preci iz trace-a u odgovarajuciPWR ili GND sloj.

Standardna debljina Cu sloja je PCB plocici je 0.5 oz po kvadratnoj stopidurgacije receno 17µm. Posljedica toga je da ce trace imati približno 1Ω otporako je trace dužine 100 mm i širine 100µm

PCB - Trace Bend Geometry

Kod rutiranja VF signala uvijek lomiti vodove (promijeniti smjer) pod uglom od45 stepeni zbog promjene impedanse (širine voda na dijelu koji se lomi).

Rutiranje tvz serpentina (meander traces) cesto se nalaže zbog cinjenice da jepotrebno osigurati istu dužinu vodova4

4Signali moraju stici u istom trenutku (sa nekim malim offsetom < 100ps zavisno od konkretnog interfejsa) naodredište

PCB - Trace Bend Geometry

Pri rutiranju serpentina:pojedini segmenti u serpentini trebaju biti duži od 1.5 širina PCB voda,udaljenost PCB vodova serpentine treba biti barem 4 širine PCB voda.

Veliki broj DRC-ova5 ne provjerava date dimenzije jer su dati vodovi dio jedne teiste mreže/net-a.

5DRC - Design Rule Checker aplikacija koja provjerava da li je PCB dizaj u skladu sa pravilima definiranim odstrane proizvodaca

PCB - Signal proximity

Zadovoljavanje uslova minimalna udaljenost izmedu PCB vodova osigurava serješavanje problema preslušavanja/crosstalk.

Ponekad konkretna situacija na PCB može uzrokovati da su vodovi preblizujedan drugom. Efekat istih se može ublažiti da se poveca udaljenost nakonprolaza date prepreke više nego što je propisano.

Uvijek držati što je moguce više HF signale jedan od drugoga6.

6osim u slucaju ako je to neophodno za date signale kao što su diferencijalni parovi, clock linije nekih protokola itd

PCB - Trace stubs

Upotrebu "T" razdjelnika/stubs kod HF signala strogo izbjegavati!

Dugi T clanovi mogu se ponašati kao antene na visokim frekvencijama što cenarušiti EMC.

Dodatno T clanovi mogu uzrokovati pojavu refleksija VF signala što ce imati zaposljedicu atenuaciju signala.

Najcešci uzroci T clanovi su pull-up i pull-down otpornici na VF signalima kao iodgovarajuci filteri na izlaznom stepenu RF predajnika.

lTmax ≤λmin

10=

c√εr

10fmax(2)

PCB - Trace stubs

Ukoliko je neophodno dodati date komponente, preporucuje se upotrebapostavljanja komponenti direktno na glavni vod.

Generalno T clan kraci od desetine talasne dužine nece praviti problem, npr na 4GHz to su dužine od 3.5 mm.

lTmax ≤λmin

10=

c√εr

10fmax(3)

Prolazi sa jednog na drugi sloj (vie) se mogu ponašati kao stubs. Npr ako signalprelazi sa prvog na treci sloj putem vie, via kreira stub koji ide do šestog sloja,osim ako se ne koriste blind vie što je cesto skupo rješenje.

Stoga se je potrebno reducirati broj via kod VF signala.

PCB - Ground Planes & Pads

Impedansa PCB vodova zavisi od širine, drugacije receno tanji PCB vod ce imativeci otpor od PCB voda iste dužine i vece širine.

Isto pravilo važi za konektore i pad-ove.

Obicno padovi imaju manju impedansu od PCB voda što ima za posljedicupojavu diskontinuiteta u impedansi PCB voda što ce dalje uzrokovatirefleksije.

Rješenje: ispod konektora i velikih padova, ukloniti referentnu površnu akopostoji ili kreirati prazninu ispod njih. Dodatni, oko datog konektora, opšiti saprolazima kako se povezali sa referentnom ravni (povezati/via stitching).

PCB - Ground Planes & Pads

Vie takoder predstavljaju izvor diskontinuiteta impedansi .Kako bi se ublaži efekat, neophodno je ukloniti padove vie na ne korištenimslojevima.

PCB - Differencial Pair Signals

Diferencijalni signali se uvije rutiraju u paru sa konstantnom udaljenošcuizmedu PCB vodova.

Neophodno je održati istu distancu od pocetka do kraja putanje kako bi seosigurala ista diferencijalna impedansa.

Diferencijalni signali uvijek se rutiraju tako da budu simetricni.

Pravilo: uvijek minimizirati površinu unutar koje se udaljenost izmedudiferencijalnih parova mijenja.

PCB - Differencial Pair Signals

Zabranjuje se postavljanje komponenti i via unutar prostora izmedudiferencijalnih parova.

Ponekad za diferencijalne signale treba dodati serijske coupling kondenzatore.

PCB - Differencial Pair Signals

Serijski coupling kondenzatori se dodaju tako da budu simetricni.

Dodavanje komponenti na diferencijalne PCB vodove unosi diskontinuitete uimpedansi te stoga preporucuje upotreba 0402 ili 0603 kondenzatora.

Ne koristiti 0805 ili vece kondenzatore.

Vie takoder unose diskontinuitete u impedansi .Rješenje: smanjiti broj via, ili postaviti vie tako da su fizicki simetricne na putanjudiferencijalnih signala.

PCB - Differencial Pair Signals

Kako bi se osiguralo prilagodenje impedanse, diferencijalni parovi se trebajurutirati tako da uvijek ostaju u istim slojevima.

Drugacije receno, ova PCB voda diferencijalnih signala moraju imati isti broj viana istim mjestima.

PCB - Length Matching

HF signali komunikacijskih interfejsa imaju dodatno ogranicenje a to je dauvijek moraju stici na odredište u isto vrijeme7.Najcešci primjeri su paralelni HF interfejsi gdje je neophodno da se osiguradolazak u isto vrijeme zbog cinjenice da interface ima odredeni settling period,hold up period i sampling period.Kako bi se ispunio prethodni zahtjev neophodno je osigurati da su svi vodovikomunikacijskog interfejsa iste dužine.Situacija da su PCB vodovi komunikacijskog interfejsa razlicite dužine je cestapojava jer se npr na MCU GPIO koji ucestvuju u interfejsu nalaze na razlicitimlokacijama cipa.Kompenzacija razlike dužina voda izvodi se upotrebom serpentina.

7U isto ili unutar nekih granica

PCB - Length Matching

Serpentine postaviti uvijek na pocetku trace-a odnosno na dijelu gdje postojirazlika u dužinama.Povecavanjem dužine PCB vodova, osigurava se sinhronizacija u propagacijisignala tokom velikog dijela dužine PCB vodova.Najcešci uzrok promjene dužine vodova je uslijed lomova/savijanja PCB vodova.

PCB - Length Matching

Kompenzacija dužine PCB vodova u slucaju loma PCB voda, izvodi se odmah doloma PCB voda i ne dalje od 15 mm loma PCB voda.

Cesto se dešava da dva PCB loma medusobno kompenziraju jedan drugi.

Ukoliko su PCB lomovi bliži od 15 mm jedan drugom, kompenzacija se ne moraizvoditi sa dodatnim elementima.

PCB - Length Matching

Svaki segment diferencijalnog PCB voda mora se kompenzirati individualno.

Za primjer: PCB vodovi mogu biti segmentirani zbog konektora, serijskih veznihkondenzatora ili via.

Kod primjera ispod, ukoliko ne bih imali vie, kompenzacija bi bila zadovoljena.Medutim, pošto vie dijele diferencijalne parove na dva segmenta, neophodno jekompenzirati svaki segment zasebno kako bi se osiguralo da pozitivni i negativnisignali propagiraju sinhrono kroz viu.

Provjera za narušavanje datog pravila se najcešce izvodi manualno jer DRC nepodržava datu opciju.

PCB - Length Matching

Cinjenica: signali kroz PCB vodove ne propagiraju istim brzinama na razlicitimslojevima.

Pošto je teško estimirati razliku u brzinama propagacije, poželjno je da sediferencijalni signali ili signali VF interfejsa rutiraju na istom sloju.

PCB - Length Matching

Najcešci uzrok loše kompenzacije dužine PCB voda je cinjenice da PCB CADalati prilikom proracuna dužine PCB voda uzimaju u obzir dio voda na samomPCB padu!Stoga se preporucuje minimizacija nepotrebnih dužina PCB vodova kod rutiranjakako bi se izbjegao dati problem.

Eagle CAD osigurava dvije ulp skriptelength.ulp - prikazuje listu svih PCB vodova a koja ukljucuje ukupnedužine PCB vodova kao i informaciju da li je neki od vodova izostavljen uprocesu rutiranja.length-freq-ri.ulp - prikazuje listu svih PCB vodova sa ukupnim dužinamaPCB vodova, maksimalne frekvencije i struje signala koje mogu poutovatipo datim PCB vodovima.

PCB - Length Matching

Kad je moguce implementirati simetrican lom diferencijalnih PCB vodovaumjesto PCB serpentina.

PCB - Length Matching

Ako DRC dozvoljava i dovoljno je prostora izmedu PCB pad-ova, uvijek dodatimale PCB petlje kako bi se smanjila dužina PCB voda.Prethodno opisani pristup je najbolji sa stanovišta prilagodenja dužine voda.

PCB - Signal Return Path

Nepravilno rutiranje povratnog puta PCB voda je najcešci izvor šuma i EMI8.

Rutiranje povratnog puta PCB voda se mora uvijek analizirati!

Struje vodova napajanja i NF signala putuju najkracim putem (putem manjegotpora). Medutim, struje VF signali nastoje slijediti putanju dolaznog voda.

Cak i kod rutiranja diferencijalnih parova neophodno je analizirati povrati putdatih signala.

8Electromagnetic Interference

PCB - Signal Return Path

Izbjegavati: rutiranje signala preko preko izolovanih Cu površina jer povratni putnece slijediti dolazi put signala.

Ukoliko je put od izvora do odredišta podijeljen, rutirati PCB vodove oko dateprepreke.

Ako su direktni i povratni put signala razdvojeni površinom, površina izmedu njihce se pojanašati kao antenna9

9 loop antenna - petlja

PCB - Signal Return Path

Ako je neizbježno da moramo rutirati PCB vod preko dvije referentne površine,neophodno je dodati vezni kondenzator/stitching capacitor izmedu dvijereferentne ravni.

Vezni kondenzator osigurava da povratna struja putuje preko jedne i drugereferentne ravni.

stitching capacitor se trebaju postavljati blizu putanje PCB voda kako bi seosigurala što manja razlika u dolaznoj i odlaznoj putanji.

Najcešce vrijednosti stitching capacitor su izmedu 10nF i 100nF.

Razlog dodavanja stitching capacitor je u cinjenici da prekidi u referentnimpovršinama uzrokuju diskontinuitete u induktivitetu povratnog puta.

PCB - Signal Return Path

Pored prekida u referentnim ravnima neophodno je i izbjegavati bilo kakveprekide ili prepreke. U suptrotno neophodno je koristiti stitching capacitor.Kreiranje praznina u referentnim ravnima može biti uzrokovano gustopostavljenim via-ma.

PCB - Signal Return Path

Najcešci problem kod dizajniranja povratnog puta je u cinjenici da se objedinereferentni signali.

Rješenje: izbjegavati datu situaciju na nacin da referentni signali odmah prelazeu referentnu ravan (sloj) putem via, ako ista postoji.

Kada PCB vod koristi PWR sloj kao referentnu ravan, signal treba biti umogucnosti da putuje preko PWR ravni.

Ako je signal na strani izvora i odredišta referentan prema GND sloju,neophodno je dodati stitching kondenzatore na strani izvora i odredišta signala.

bypass kondenzatori mogu preuzeti datu ulogu ukoliko su postavljeni blizuulazne/izlazne tacke.

PCB - Signal Return Path

Ako PCB vodovi promjene sloj samim time i referentnu ravan, neophodno jedodati stitching vias blizu via PCB vodova.Na ovaj nacin se osigurava da povratna struja može da promjeni referentnuravan.

PCB - Signal Return Path

Ako PCB vodovi promjene sloj samim time i referentnu ravan, neophodno jedodati stitching capacitors blizu via PCB vodova.Na ovaj nacin se osigurava da povratna struja može da promjeni referentnuravan.

PCB - Signal Return Path

Kod rutiranja VF signala, izbjegavati postavljanje PCB vodova nakrajevima/ivicama referentnih ravni ili blizu ivica same PCB plocice.Negativni efekti se ocituju u promjeni impedanse PCB vodova.

PCB - Analogue and Digital Ground

Analogni signali su najcešce "osjetljivi" na digitalni šum/switching noise.

U osnovi postoje dva osnovna problema koja mogu unijeti switching noise uanalogni strujni krug:

Prvi problem je kapacitivna i induktivna sprega signala.

Navedeni problem se može izbjeci prostornim odvajanjem signala. Dodatno,pokušati odmaknuti analogne signale od digitalnih CLK signala kao i VFswitching components.

PCB - Analogue and Digital Ground

Drugi problem je zbog konduktivne sprege tj zbog dijeljenja povratne putanje.

Ako analogni i digitalni signali dijele povratni put preko izvora napajanja, strujadigitalnog strujnog kruga može preci u analogni strujni krug prekoparazitnih otpora i induktiviteta.

Stoga je neophodno razdvojiti povratne putanje analognih i digitalnih strujnihkrugova.

U osnovi postoje dva pristupa za razdvajanje digitalnih i analognih povratnihputeva.

Prvi pristup fizicki odvaja povratne putanje i naziva se Split Plane Approach.

Drugi pristup vrši virtuelno razdvajanje putanja te se stoga naziva i Virtual SplitPlane Approach.

Oba pristupa imaju svoje prednosti i nedostatke te je teško odrediti koji je pristupbolji.

PCB - Analogue and Digital Ground

Veliki broj referentnih shema za mješane strujne krugove (ADC), predlažeupotrebu Split Plane Approach (SPA).Jednostavnije je na elektricnoj shemi naznaciti koje komponente i pinovi setrebaju spojiti na digitalnu masu a koje na analognu masu.Rutiranje ovakvih shema se može izvesti na nacin da se kreiraju dvije referentneGND ravni (AGND i DGND).AGND se postavlja samo ispod analognih komponenti dok se DGND samo ispoddigitalnih komponenti.Elektricne sheme sa miješanim analognim i digitalnim krugovima moraju u jednojtacki imati spoj izmedu AGND i DGND.Najcešce se na referentnim shema-ma preporucuje dodavanje feritnihperli/ferrite beads ili 0 Ω otpornik izmedu AGND i DGND ravni.

PCB - Analogue and Digital Ground

Spajanje AGND i DGND ravni najcešce se izvodi ispod miješanih strujnihkrugova.

U miješanim strujnim krugovima digitalni signal ne smije prelaziti preko AGND ianalogni signal ne smije prelaziti preko DGND.

Analogna i digitalna domena treba biti u potpunosti razdvojena.

Jedna od prednosti SPA jeste jasno razdvojeni analogni elektricni krugovi oddigitalnog na elektricno shemi i na PCB dijagramu.

PCB - Analogue and Digital Ground

Virtual Split Approach VSA ne dijeli analognu AGND i digitalnu DGND ravan.

AGND i DGND nisu elektricki razdvojene, trik je da se implementira PCBdijagram kao da postoji imaginarna linija izmedu datih ravni.

Komponente se moraju pažljivo postaviti na virtualne ravni i zabranjenoj jepostavljanje digitalnih signala iznad AGND virtualne ravni.

Virtuelna ravan bi trebala da ima što jednostavniji oblik (kvadrat/pravougaonik).

PCB - Analogue and Digital Ground

Rutiranje je znatno otežano kod VSA pristupa jer je veoma lako napravitipogrešno odvajanje AGND od DGND.

Generalno, VSA osigurava bolje rješenje sa stanovišta EMC-a ako se ispravnosprovede.

PCB - Manufacturing

Proces proizvodnje PCB-a i asembliranja PCBA je prilicno izravan i varira odproizvodaca do priozvodaca.

U nastavku ce biti prezentiran proces izrade dvoslojne PCB koji ukljucujesljedece korake:

Definiranje strukture PCB slojeva - core/prepreg, debljina Cu i izoloacionihslojeva

Bušenje - izrada prolaza za instalaciju via

PCB - Manufacturing

Foto-oslojavanje - nanošenje foto-osjetljivog materijala/folije preko PCB Cuslojeva.

Aplikacija foto-maske - kreiranje i nanošenje negativne maske PCB-a u oblikufolije.

PCB - Manufacturing

Foto-izlaganje - izlaganje PCB-a izvoru UV svjetlosti, folija postaje kruta namjestima gdje nije bilo maske.

Foto-izrada - odstranjivanje negativne maske i izrada foto sloja.

PCB - Manufacturing

Uklanjanje foto sloja - uklanjanje/pranje foto-sloja koji se nije ucvrstio uslijeddjelovanja UV svjetlosti.

Izrada Cu dijela PCB - potapanje PCB-a u otopinu acid/kiselinu kako bi seodstranio dio Cu dijelova koji nisu foto oslojeni.

PCB - Manufacturing

Cišcenje PCB-a - pranje PCB od otoptine acid-a/kiseline

Izrada via - postupkom elektrolize (cca 3V/90A).

PCB - Manufacturing

Metalizacija padova/zaštitna maska - padovi/lemna mjesta se postupkomelektrolize zaštite slojem metala obicno 1µ Al/Au i nanese se zaštitni izolacionisloj (boja po izboru) na cijelu PCB osim na dijelove zašticene stop maskom.

Štampanje natpisa - dodavanje silkscreen-a po istom principu kao i foto-maske.

Obrezivanje PCB-a - scoring/djelimicno sjecenje PCB-a od ostatka panela.

PCB - PCBA, video tour

PCB proizvodaci i PCBAOSH ParkPCBWayELECROWPalPilotScreaming CircuitsEasyEDASEEEDstudio

Video resursi:PCB manufacturingPCB assemblyPCB Mass production PIPCB Mass production PIIPCB Production testingSolderingAutorouting vs. Human

T

Literatura

LiteraturaSTM32F4xx Reference manualSTM32F4 Discovery Board User ManualSTM32F407xx Datasheet