Uitleg over printplaten bij Tom's Hardware

Ome Tom verwent ons vandaag met wat uitleg over het Printed Circuit Board, de PCB. Dit is het stuk plastic met al die koper-kleurige lijntjes dat plaats biedt aan de onderdelen van moederborden, videokaarten en een hele hoop andere toepassingen. Het artikel begint vrij basic met uitleg over wat een socket is, maar al snel komen er dingen aan bod die niet iedereen zal weten, zoals de verschillende typen printplaten van singlesided tot de enorm complexe die voor moederborden gebruikt worden. Ook leggen ze uit op welke manieren de onderdelen bevestigd kunnen worden en hoe men die dingen nou eigenlijk ontwerpt, produceert en test. Interessant is verder de uitleg over dingen als electromagetische storing die een ontwerp onstabiel kunnen maken. De guide weet zelfs precies aan te wijzen op welke punten producenten geld kunnen besparen; kennis die nodig is om te kunnen begrijpen waarom het plankje van merk A sneller, stabieler of beter over te klokken is dan die van merk B:

For every design a set of rules that specify minimum clearance between wires, minimum wire width and similar physical properties of the conductor pattern must be followed. These rules depend on factors like the speed of the circuit, the power of the signals that are to be transmitted, how sensitive the circuit is to leakage currents and noise, and the quality of the materials and the manufacturing equipment. The thickness of a conductor must for example be increased the more power it is required to transmit. To reduce the cost of the PCBs as few layers as possible must be used without breaking any of these rules. If more than two layers are necessary, Ground and Power planes are usually used to avoid routing wires carrying supply voltages on the signal layers, which can cause unwanted leakage currents. They also act as shields for the signal layers.

Bedankt voor de link Excrusiator.

Reacties (16)

[Verwijderd]

Een leuk verhaal over printplaten bakken!

Nog vermeldenswaardig lijkt me dat de samenstelling van het basismateriaal voor de printplaat (meestal glasvezel/epoxy FR4) erg belangrijk is voor high-speed electronica.

Je mag veronderstellen dat de snelle pulsjes van clock- en buslijnen op mammaplankjes en GForce kaartjes voortplantende radiogolven zijn langs de printspoortjes. De eigenschappen van het basismateriaal beinvloeden o.a. de voortplantingssnelheid van deze signalen.

Je kan je dus voorstellen dat een bepaald printontwerp met hetzelfde sporenplan op een ander basismateriaal anders functioneert.

<Wiseguy modus>
Heb het een een beetje populair proberen te brengen omdat niet iedereen Maxwell vergelijkingen onder de pet heeft...
</Wiseguy modus>


Ik heb enige tijd geleden met iemand van een grote GSM fabrikant gesproken die vertelde dat ze een ontwerp voor een telefoon helemaal hebben moeten herzien omdat de printplaatfabrikant een afwijkend basismateriaal had gebruikt.
<

[memphis]

Ik heb regelmatig met Ultiboard gewerkt en daar kan je regeltjes invoeren dat sporen van verschillende lagen nooit paralle mogen lopen, scheelt al wat in de stabiliteit. Na een automatisch routeberekening van al de sporen is het vrij normaal om die door een mens na te laten kijken en te verbeteren waar nodig.

Probleem met computerontwerpen is dat met de huidige frequenties de spoortjes nog steeds onder hoeken worden afgebogen en ook daar storingen ontstaan. In de hoogfrequent is het vrij normaal dat printsporen mooi rond worden afgebogen.

[redwing]

Meestal begin je zelfs juist andersom. Eerst legt de ontwerper de kritische sporen, waarna de autorouter de niet kritische sporen legt. Daarna wordt de layout ook weer goed nagekeken.

Alleen dat ze daar zeggen dat een optische test voldoende is om PCB's te testen is dus absoluut niet waar. Fouten die in binnen-lagen zitten of b.v. via's die kortsluiting maken kun je daarmee niet zien. Dit wordt dus meestal toch met flying-probe of ICT test gedaan.

[TheGhostInc]

Toch denk ik dat als je Ultiboard echt aan het werk zet dat je een mobo krijgt dat niet meer in je kast past en absoluut niet over te clocken is.
Ultiboard kn goed over weg met eenvoudige circuits, maar dit soort circuits pushen alle grenzen tot het uiterste, maximale frequenties, op minimale ruimte.

[sigma01]

Voor wat meer info over die plaatsing machines (smd's) kijk hier eens. http://www.assembleon.com

[Verwijderd]

De komkommer tijd is ook toe geslagen op de PC markt. Geen echte nieuwtjes. Maar je moet wat dan he.

Heel informatief ofcourse zulke onderwerpen. Krijg je meer duidelijkheid in de plank waar je voor betaald en waarom de ene de ander niet is. Het zijn vaak genoeg die onderhuidse dingen die je op het eerste gezicht niet ziet die heel bepalend zijn voor je systeem qua snelheid en stabieliteit.

[OverSoft]

De guide weet zelfs precies aan te wijzen op welke punten producenten geld kunnen besparen; kennis die nodig is om te kunnen begrijpen waarom het plankje van merk A sneller, stabieler of beter over te klokken is dan die van merk B

En nou hopen dat moederbord producenten dit lezen

[Barend]

Ik denk dat de gemiddelde moederbord producent wel wat mensen in diest heeft die weten hoe een printplaat in elkaar steekt .

[OverSoft]

Behalve PCChips dan

[roelio]

die weten het ook wel maar willen gewoon flink veel geld verdienen (dus weinig kosten maken)

[Carnifex]

Dan doen ze niet allemaal hun huiswerk goed, want ik kan me herinneren dat er reviews zijn waaruit blijkt dat de ene mamaplank de ander niet is. Overclocken is lang niet altijd een standaard optie en stabiliteit is ook niet altijd een gegeven

[schaduw]

carnifex:
dat overklokken geen 'standaard optie' is bij een bepaald produkt wil niet zeggen dat een fabrikant zijn huiswerk niet goed doet

Sterker nog, door overklokken kan er iets kapotgaan aan een produkt, en als dat produkt niet makkelijk over te klokken is, dan is het makkelijker voor de producent een garantieclaim af te wijzen

[SG]

Doet me weer denken aan die tijd met orcad & ultiboard onder DOS op 'n 286

[zork]

Wel leuk dat ome Tom ons verblijd met zulke guides die ons veel over de electronica in de pc kunnen bijbrengen ipv alleen maar te vertellen dat een Geforce 3 sneller is dan een TNT2 M64

No flame intended trouwens

[The Pretender703]

Wat betreft die uitleg van het testen van die PCB dat gebeurt in meerdere fases, de binnenlagen worden apart getest als het nog zogenaamde sheets zijn en dat gebeurt optisch (met camera's).
Als eindprodukt worden ze geheel getest op een testkast, en wel wat anders dan een flying probe, want die is meestal voor proto's (want dat duurt heel erg lang)
Hoe ik dit weet? Ik werk op de testafdeling van een Nederlandse vestiging van Viasystems.
(Wij maken ook de beroemde Sun Produkten.)
Wat de materiaalkeuze betreft, alles heeft invloed op de impedantie van de print!!