Computerplatine

Der in Computern verwendete PCB-Typ ist ein komplexes, mehrschichtiges HDI-PCB-Design, das sowohl in Laptop- als auch in Desktop-Computern verwendet wird.

Computer-PCBs dienen als Basis für die meisten internen Computerkomponenten wie Netzwerkschnittstellenkarten, Controllerkarten, Erweiterungskarten und Grafikkarten.

Tauchen wir gleich ein.

Gibt es einen Unterschied zwischen Computer-Motherboard und Computer-PCB?

Nein, Computer-Motherboard ist eine der vielen Arten von Computer-Leiterplatten.

Das Motherboard ist die größte Computerplatine, mit der alle anderen Platinen und Geräte verbunden sind und miteinander kommunizieren.

Im Wesentlichen bietet das Motherboard Konnektivität zwischen den Computerhardwarekomponenten, wie z Prozessor (CPU), Festplatte, Erinnerung (RAM), Und Grafikkarte.

Es gibt verschiedene Arten von Motherboards, die für verschiedene Größen und Arten von Computern geeignet sind.

Jede Art von Computer-Motherboard ist für unterschiedliche Speicher- und Prozessortypen ausgelegt.

Sie sind übrigens nicht mit allen Prozessor- und Speichertypen kompatibel.

Trotzdem sind Festplatten in der Regel universell und mit den meisten Motherboards kompatibel, unabhängig von Marke oder Typ.

Computer-Motherboard-PCB

Welche Arten von Computer-Leiterplatten gibt es?

Es gibt viele Arten von PCBs, die sowohl in Desktop- als auch in Laptop-Computern verwendet werden.

Sie finden Verwendung in den internen Komponenten von Computern wie Speichern, Controllerkarten, Erweiterungskarten, Videokarten und Netzwerkschnittstellenkarten.

Alle Computerkomponenten sind mit dem Motherboard verbunden, das die Hauptplatine des Computers ist.

Im Allgemeinen können Sie Computer-Leiterplatten wie folgt klassifizieren:

Einseitige Computer-Leiterplatten

Einseitige Leiterplatten weist nur eine Substratschicht auf, die typischerweise einseitig mit einer dünnen Kupferschicht bedeckt ist.

Sie werden für einfache Computerkomponenten wie Mäuse verwendet und sind im Vergleich zu anderen Computer-PCB-Typen in Massenproduktion erschwinglich.

Doppelseitige Computer-Leiterplatten

Ähnlich wie bei einseitigen Leiterplatten, doppelseitige Leiterplatten weisen auch nur eine Substratschicht auf. Beide Seiten haben jedoch eine leitfähige Metallabdeckung und Computer-PCB-Komponenten.

Mehrschichtige Computer-Leiterplatten

Mehrschichtige Computer-Leiterplatten haben mehrere Substratschichten und weisen isolierende Materialien auf, die die Schichten isolieren.

Diese Arten von Computer-Leiterplatten erweitern die Technologie, die bei doppelseitigen Typen angewendet wird.

Dieses mehrschichtige Leiterplatten sind kompakt und bieten Platz- und Gewichtsvorteile. Sie werden häufig in speziellen und komplexen Computerkomponenten verwendet.

Starre Computer-Leiterplatten

Diese beziehen sich auf Computer-PCB-Typen, deren Substrat aus einem festen Material hergestellt wird, das Sie nicht biegen können.

Die meisten Arten von Computerleiterplatten sind von Natur aus starr, was sie kompakt macht, was die Entwicklung einer Myriade anspruchsvoller Schaltungen erleichtert.

Flexible Computer-Leiterplatten

Flexible Computer-Leiterplatten werden unter Verwendung von flexiblem Substratmaterial hergestellt. Sie sind in mehrschichtigen, doppelseitigen und einseitigen Konfigurationen erhältlich, was für die Minimierung der Komplexität bei der Computer-PCB-Montage unerlässlich ist.

Starrflexible Computer-Leiterplatten

Starrflexible Computerleiterplatten sind eine Mischung aus starren und flexiblen Leiterplatten.

Sie enthalten mehrere flexible Schaltungsschichten, die mit mehr als einer einzigen starren Leiterplatte verbunden sind. Aufgrund ihres geringen Gewichts ermöglicht die Starrflex-Leiterplatte eine Platz- und Gewichtsersparnis von 60 Prozent.

Sehen wir uns nun einige der funktionsspezifischen Arten von Computer-Leiterplatten an, darunter die folgenden:

Synchrones dynamisches RAM mit doppelter Datenrate (DDR SDRAM)-Modul sind die herkömmlichen RAM-Typen, die in den meisten modernen Computern verwendet werden.

Festplatten-PCB

Die Festplatten-PCB, auch bekannt als HDD-PCB, erleichtert die Übertragung von elektrischem Strom zwischen verschiedenen Komponenten und ermöglicht so das Funktionieren der Festplatte. Grundsätzlich „instruiert“ das Board die Computerfestplatte, wie sie zu funktionieren hat.

Es verarbeitet Impulse vom Computersystem und ermöglicht es dem Laufwerk, Informationen an die CPU zu senden. Nichtsdestotrotz ist die Festplattenplatine nicht der Hauptspeicherplatz für Benutzerdaten, und es fehlen jegliche mechanischen Komponenten.

Tastaturplatine

Die Tastaturplatine ist das Herzstück der Computertastatur. Es bezieht sich auf eine Leiterplatte, auf der Sie die mechanischen Schalter und alle anderen Tastaturkomponenten montieren.

Die Leiterplatte der mechanischen Tastatur erfordert kein Löten und Sie können jeden der Schalter ersetzen oder anpassen.

RAM-Leiterplatte

Computer benötigen eine Art Speicher, um Daten zu verarbeiten.

RAM PCB bezieht sich auf einen Halbleiterspeichertyp, der normalerweise für Programmcode oder Daten verwendet wird, die von Computermikroprozessoren benötigt werden, um zu funktionieren.

DRAM-Leiterplatte

LED-Leiterplatte

LED-Leiterplatten versorgen verschiedene Displays und Anzeigen auf Desktop- und Laptop-Computern. Unterhaltungselektronik wie Computer sind hitzeempfindlich, daher sind Aluminium-LED-Leiterplatten aufgrund ihrer Fähigkeit, Wärme zu übertragen, ideal.

Mikrocontroller-Leiterplatte

Mikrocontroller-PCB ist eine programmierbare Leiterplatte, deren Funktion darin besteht, andere Komponenten der Computer-PCB zu steuern.

Typischerweise regelt es die anderen Geräte über einen Mikroprozessor, Speicher und andere Peripheriegeräte.

Netzteilplatine

Die Leiterplatte der Stromversorgung ist wichtig für die Leistungsregelung in jedem Computergerät.

Es fungiert im Wesentlichen als Konverter, der die Eingangsstromversorgung in eine Ausgangsleistung umwandelt, die den Anforderungen des Computers entspricht.

Computer benötigen eine Stromversorgungsplatine, um bei der Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom mit minimiertem Rauschen zu helfen.

Leiterplatte des Batterieladegeräts

Eine Batterieladeplatine, die speziell in Laptops verwendet wird, schützt die Batterie vor Überladung, Tiefentladung oder Überhitzung. Dadurch wird der Laptop-Akku vor Beschädigung, Explosion und Feuer geschützt.

Bluetooth-Platine

Bluetooth PCB erleichtert den drahtlosen Austausch und die gemeinsame Nutzung von Informationen zwischen dem Computer und anderen digitalen Geräten. Diese Platine verfügt über eine Antenne, die das von einem Bluetooth-Gerät weitergeleitete Signal empfängt.

Die Bluetooth-Leiterplatte verarbeitet dann das Signal und sendet die Nachricht an den Ausgang. Es arbeitet im 2.4-GHz-Frequenzbereich und hat eine Reichweite von 1 cm bis 100 m.

Welches sind die Hauptkomponenten des Computer-Motherboards?

Das Motherboard trägt alle Hauptkomponenten des Computers, einschließlich:

Central Processing Unit (CPU)

Die CPU, auch Mikroprozessor genannt, ist das Gehirn des Computers.

Auch bekannt als der Mikroprozessor oder der Prozessor, die CPU ist das Gehirn des Computers. Seine Funktion besteht darin, Programmanweisungen abzurufen, zu decodieren und zu implementieren sowie logische und mathematische Berechnungen durchzuführen.

Mathematischer Koprozessor

Dies ist ein Mikroprozessortyp, der für die Durchführung komplexer mathematischer Berechnungen wie irrationale Arrays und Zahlen optimiert ist.

Arbeitsspeicher (RAM)

Random Access Memory ist ein Computerchip, der vorübergehend dynamische Daten speichert, um die Computerleistung zu steigern, während Sie ihn verwenden.

Basic-Input-Output-System (BIOS)

BIOS bezieht sich auf einen „Nur-Lese“-Speicher, der aus Low-Level-Software besteht, die die Computerhardware steuert. Es fungiert als Bindeglied zwischen Hardware und Betriebssystem.

Das BIOS verfügt über den gesamten Code, der zur Steuerung des Anzeigebildschirms, der Tastatur, der seriellen Kommunikation, der Laufwerke und mehrerer verschiedener Funktionen erforderlich ist.

Komplementärer Metalloxid-Halbleiter (CMOS)

CMOS bezieht sich auf einen kleinen unabhängigen Speicherblock, der unter Verwendung von CMOS-RAM-Chips hergestellt wird und Informationen zu den BIOS-Einstellungen speichert.

Es wird durch die CMOS-Batterie auch dann in Betrieb gehalten, wenn der Computer ausgeschaltet ist, wodurch eine Neukonfiguration verhindert wird, wenn Sie den Computer einschalten.

Cache-Speicher

Der Cache-Speicher stellt einen kleinen Hochgeschwindigkeitsspeicherblock (RAM) dar, der die Computerleistung steigert. Er tut dies, indem er Daten aus dem vergleichsweise langsamen Primärspeicher vorlädt und sie bei Bedarf an den Mikroprozessor übermittelt.

Erweiterungsbusse

Der Erweiterungsbus beschreibt einen Eingangs-/Ausgangspfad vom Mikroprozessor zu den Peripheriegeräten, was die Computererweiterung unter Verwendung einer Erweiterungsplatine erleichtert. Busse liefern Signale wie Speicheradressen, Daten, Steuer- und Stromsignale von einer Komponente zur anderen.

Mit den Erweiterungsbussen können Sie die Computerfähigkeiten verbessern, indem Sie fehlende Funktionen durch Adapterkarten integrieren, die Sie in Erweiterungssteckplätze einsetzen.

Chipsatz

Ein Chipsatz bezeichnet eine Reihe kleiner Schaltkreise, die Anweisungen und den Datenfluss zwischen der CPU und externen Komponenten koordinieren.

Es steuert gleichermaßen den Datenfluss zu und von Festplatten sowie zusätzliche Komponenten, die mit IDE-Kanälen verbunden sind.

Im Allgemeinen gibt es zwei Hauptkomponenten des Computerchipsatzes:

1. Dieses Nord brücke der die Übertragungen zwischen CPU und RAM steuert und in der Nähe des Prozessors positioniert ist.
2. Dieses Südbrückedie Interaktionen zwischen Peripheriegeräten verwaltet.

CPU Clock

Der CPU-Takt ist maßgeblich an der Synchronisation aller Computer-PCB-Komponenten beteiligt und liefert das primäre Zeitsignal für den Mikroprozessor.

Es ist ein internes Timing-Gadget, das der CPU Leben einhaucht, indem es ihr einen kontinuierlichen Fluss von Impulsen zuführt.

Jumper-Stifte

Dies sind kleine vorstehende Stifte auf der Hauptplatine des Computers. Sie verwenden eine Jumperbrücke oder -kappe, um einen Satz Jumperstifte zu koppeln oder kurzzuschließen.

Wenn die Brücke über eine Kurzschlussverbindung mit einem der 2 Pins verbunden ist, vervollständigt sie die Schaltung. Auf diese Weise können Sie eine bestimmte Konfiguration erreichen.

Jumper-Kappen

Jumper-Kappen beziehen sich auf Metallbrücken, die einen elektrischen Schaltkreis schließen. Normalerweise besteht ein Jumper aus einem Kunststoffstecker, der über einem Satz hervorstehender Stifte befestigt wird.

Sie werden manchmal in der Konfiguration von Erweiterungskarten verwendet. Sie können die Einstellung der Platine ändern, indem Sie einen Jumper-Stecker über einer anderen Gruppe von Pins anbringen.

3-polige Systemlüfteranschlüsse

Diese Pins helfen beim Anschließen des Systemlüfters, auch als Gehäuselüfter bezeichnet. Der Systemlüfter ist wichtig, um kühle Luft hereinzubringen und heiße Luft aus dem System zu treiben und somit Computer-PCB-Komponenten zu kühlen.

Kühlkörper

Ein Kühlkörper beschreibt eine Vorrichtung, die einen gerippten Kühler aus Aluminium umfasst, der zum Absorbieren unerwünschter oder überschüssiger Wärme von einigen Komponenten der Computerhauptplatine verwendet wird.

SATA-Anschlüsse

Dies ist der Verbindungspunkt für Massenspeichergeräte wie Solid-State-Laufwerke, optische Laufwerke und Festplatten.

24-poliger ATX-Stromversorgungsanschluss

Dies ist der Punkt, an dem Sie das ATX-Netzteil mit dem Motherboard verbinden. Der passende Stecker verfügt oben über einen winzigen Clip, der einrastet, um den Stecker in Position zu halten.

Um sicherzustellen, dass Sie die Verbindung in einer Richtung herstellen, ist der Stromversorgungsanschluss kodiert.

Super-IO-Chip

Dieser Controller-Typ verwaltet die weniger prominenten und langsameren Eingabe-/Ausgabekomponenten wie serielle UART-Schnittstelle, Echtzeituhr, parallele Schnittstelle und Spieleschnittstelle

Hauptplatine des Computers

Welche Arten von IC-Gehäusen werden in Computer-Leiterplatten verwendet?

Zu den gängigen Arten von IC-Gehäusen, die in Computer-Leiterplatten verwendet werden, gehören:

• Ball-Grid-Array (BGA)
• Quad Flat Non-leaded Package (QFN)
• Einzelnes Inline-Paket (SIP)
• Zickzack-Inline-Paket (ZIP)
• Quad-Flat-Paket (QFP)
• Vierfach-Inline-Paket (QIP)
• Keramik-Flatpack (CFP)
• Duales Inline-Paket (DIP)

Was sind die üblichen Formfaktoren für Computer-Motherboards?

Bei Computer-Leiterplatten beschreibt der Formfaktor die Spezifikation des Motherboards.

Es enthält unter anderem Informationen zu den Abmessungen, der allgemeinen Form, der physischen Organisation (Layout der Hauptplatine), der Art der Befestigungslöcher für das Netzteil.

Einige der gängigen Formfaktoren für Computer-Motherboards sind:

• ATX
• Baby AT
• AT
• Voller ATX
• MicroATX
• Volles AT
• NLX
• LP-Erweiterung
• Mini-LPX
• DTX
• BTX

Warum sollten Sie sich für HDI Computer PCB entscheiden?

Die HDI-Technologie ermöglicht es Designern, kleine Computer-PCB-Komponenten nahe beieinander zu installieren.

Kleinere Platinengrößen, weniger Schichten und eine erhöhte Packungsdichte führen zu einem kaskadierten Einfluss auf das Design von Computerleiterplatten. Sehen wir uns diesen Effekt genauer an.

Durch die Erhöhung der Packungsdichte können Sie die Leiterbahnen zwischen den Komponenten verkürzen. Die HDI-Technologie ermöglicht es, die Anzahl der Routing-Kanäle auf den inneren Computer-PCB-Schichten zu erhöhen.

Folglich reduziert dies die Anzahl der Gesamtschichten, die für das Design benötigt werden.

Durch die Verringerung der Anzahl der Schichten werden mehr Verbindungen auf einer Platine platziert und die Platzierung, Verbindungen und das Routing von Komponenten verbessert.

Dadurch können Sie sich auf die ELIC-Technik (Every Layer Interconnection) konzentrieren.

ELIC ermöglicht den Wechsel von dickeren zu dünneren, flexiblen Computer-Leiterplatten, die die Festigkeit beibehalten und gleichzeitig die bei HDI beobachtete Funktionsdichte erleichtern.

Zudem setzen HDI-Leiterplatten auf Laser statt mechanisches Bohren.

Infolgedessen weist ein HDI-Computer-PCB-Design kleinere Öffnungs- und Pad-Größen auf.

Durch Verkleinern der Blende können Sie das Platinenflächenlayout vergrößern.

Darüber hinaus verbessert die Verringerung der elektrischen Pfade und das Erreichen einer dichteren Leiterbahnführung die Signalintegrität der Platine und beschleunigt die Signalverarbeitung.

Sie erhalten einen zusätzlichen Vorteil durch die Dichte, indem Sie die Möglichkeit von Kapazitäts- und Induktivitätsproblemen verringern.

Anstatt Durchgangslöcher zu verwenden, verwendet das HDI-Computer-PCB-Design Buried Vias und Blind Vias.

Das Versetzen und genaue Positionieren von Blind- und Buried-Vias verringert die mechanische Belastung und verhindert jegliches Verziehen.

Darüber hinaus können Sie gestapelte Durchkontaktierungen verwenden, um Verbindungspunkte zu verstärken und die Zuverlässigkeit zu erhöhen. Die Verwendung von Via-in-Pad reduziert Signalverluste gleichermaßen durch Minimierung von Kreuzungsverzögerungen und Verringerung von Parasiten.

HDI-Computer-PCB-Montage

Was ist der Vorteil der Anwendung der ELIC-Technologie beim Design von HDI-Computer-Leiterplatten?

Durch das Entwerfen von HDI-Computer-PCBs unter Anwendung von ELIC-Technologien können Sie fortschrittlichere Leiterplatten herstellen, die mehrschichtige gestapelte kupfergefüllte In-Pad-Microvias enthalten.

Dank ELIC kann das Design von Computerleiterplatten von dichten, ausgeklügelten Verbindungen profitieren, die für Hochgeschwindigkeitsschaltungen erforderlich sind.

Da die Verbindungen gestapelte kupfergefüllte Microvias verwenden, ermöglicht Ihnen die ELIC-Technologie, Verbindungen zwischen zwei beliebigen Schichten zu platzieren, ohne die Platine zu erodieren.

Beeinflusst die Komponentenauswahl das PCB-Layout-Design von HDI-Computern?

Beim Entwerfen einer HDI-Computer-PCB sollte auch auf das genaue Layout von High-Density-Board-Komponenten geachtet werden.

Die Wahl der Komponenten beeinflusst Leiterbahnbreite, Position, Bohrloch und Stapelgrößen.

Zum Beispiel enthalten HDI-Computer-PCB-Designs normalerweise Ball Grid Arrays mit feinem Raster und BGAs, die Pin-Escapes erfordern.

Beim Einbeziehen dieser Geräte ist es wichtig, Parameter zu verstehen, die die Signal- und Leistungsintegrität in Verbindung mit der physischen Integrität der Platine beeinträchtigen.

Zu diesen Parametern gehört das Erreichen einer geeigneten Isolierung zwischen der unteren und der oberen Schicht, um EMI zu kontrollieren und das gegenseitige Übersprechen zwischen inneren Signalschichten zu minimieren.

Außerdem trägt die Sicherstellung eines symmetrischen Abstands der Komponenten dazu bei, eine unausgeglichene Belastung der Computer-PCB zu vermeiden.

Was sind die Tipps, um ein effizientes Komponentenplatzierungslayout in Computer-PCB zu gewährleisten?

Hier sind einige der Richtlinien, die Sie befolgen sollten, um sicherzustellen, dass die Komponenten der Computerplatine effektiv platziert werden:

Komponenten nach Funktion kategorisieren

Stellen Sie sicher, dass Sie die Komponenten basierend auf ihrem Funktionsblock innerhalb der Schaltung gruppieren.

Verwechseln Sie beispielsweise keine Power-Management-Komponenten mit analogen Teilen und behalten Sie die digitale Hochgeschwindigkeits-Kommunikationskomponente für sich.

Planen Sie, wo Sie diese Komponenten auf der Computerplatine anordnen. Der General soll die lautesten Signale von den extrem empfindlichen fernhalten.

Darüber hinaus haben Sie durch die Kategorisierung von Komponenten nach ihrer Funktion eine bessere Verwaltung ihres Rückwegs.

Montieren Sie Teile weit entfernt von wärmeableitenden Bereichen

Bei leistungsintensiven Anwendungen erwärmen sich die Spannungsregler erheblich. Bei leistungsintensiven Anwendungen erwärmt sich der Spannungsregler erheblich.

Möglicherweise haben Sie wärmeableitende Durchkontaktierungen eingebaut, um die Wärmeableitungsrate zu erhöhen.

Trotzdem ist es nicht ratsam, andere Komponenten in der Nähe des Reglers anzuordnen. Dies ist der gleiche Fall, wenn Sie einen Operationsverstärker oder ein anderes wärmeabgebendes Gerät verwenden.

Suchen Sie Board-to-Wire-Anschlüsse in der Nähe der Grenze

Es ist ratsam, die Board-to-Wire-Steckverbinder nahe am Rand der Computerplatine zu positionieren, insbesondere wenn der Draht verschraubt werden soll.

Das Halten von Steckverbindern in der Nähe der Grenze sieht nicht nur organisiert aus, sondern vermeidet auch unnötigen Kontakt mit anderen PCB-Teilen.

Standardisieren Sie die Ausrichtung der Komponenten

Unabhängig von ihrem Footprint verfügen alle Computer-Leiterplatten-ICs über eine Pin-1-Markierung. Sie sollten darauf achten, dass ihre Ausrichtung in eine Richtung erfolgt.

Das verbessert die Minimierung von Platzierungsfehlern und verbessert die Effizienz des PCB-Montageprozesses.

Schaffen Sie Platz für die Durchführung von Kupferspuren

Stellen Sie bei der Platzierung von Computer-PCB-Komponenten sicher, dass Sie ausreichend Platz für die Durchführung von Kupferbahnen lassen.

Dies ist besonders wichtig in der Nähe von Komponenten mit Hunderten von Pins.

Welche Montagemethoden werden bei der Komponentenmontage von Leiterplatten verwendet?

Es gibt zwei Hauptmontagetechniken für Komponenten, die bei der Herstellung von Computer-PCBs angewendet werden:

Durchgangslochmontage

Mit Durchsteckmontage Im Betrieb stecken Sie die Komponentenanschlüsse in Löcher, die in eine blanke Computerplatine gebohrt sind.

Die Durchgangslochtechnologie erzeugt eine festere Verbindung im Vergleich zur Oberflächenmontagetechnologie, wodurch sie für Anwendungen geeignet ist, die eine hohe Zuverlässigkeit erfordern.

Die stärkere Verbindung liegt daran, dass die Komponentenleitungen den ganzen Weg über die Leiterplatte führen. Dies unterscheidet sich von der Oberflächenmontage, bei der Sie die Komponenten durch Löten auf der Platinenoberfläche befestigen.

Die Thru-Hole-Technologie ist gleichermaßen wichtig für den Test- und Computer-PCB-Prototyping-Prozess, bei dem manuelle Komponentenanpassungen erforderlich sind.

Oberflächen-Montage

Mit Oberflächenmontagetechnik, installieren Sie Teile direkt auf der Oberfläche der Leiterplatte unter Verwendung von Lot. Es ist die am häufigsten angewandte Methode zur Montage von Leiterplattenkomponenten.

Anstelle von Durchgangslöchern verwendet die Oberflächenmontagetechnologie Durchkontaktierungen, um die verschiedenen Computer-PCB-Schichten zu verbinden.

SMT ermöglicht es Ihnen, Komponenten auf beiden Platinenseiten zu installieren.

Darüber hinaus können die oberflächenmontierten Teile auch kleiner sein, was es ermöglicht, dass mehr Komponenten auf eine Leiterplatte passen.

Dies senkt wiederum die Kosten für Computer-PCBs und hat die Miniaturisierung von Computergeräten erleichtert.

Außerdem können Sie die Oberflächenmontage schnell abschließen und ist im Vergleich zur Durchsteckmontage kaum aufwendig, was die Kosten weiter senkt.

Oberflächenmontierte Komponenten von Computer-PCB

Was sind die möglichen Probleme im Zusammenhang mit falschen Pad-Größen in Computer-PCB?

Die Position, Größe und Form eines Pads innerhalb des Computer-PCB-Footprints hängt direkt davon ab, wie effektiv die Platine hergestellt werden kann.

Die Verwendung eines falsch positionierten oder falsch dimensionierten Pads kann während des Lötvorgangs zu mehreren Problemen führen.

Sehen wir uns einige der wahrscheinlichen Probleme aufgrund falscher Größe oder Position der Pads an:

Schwimmende Teile

Wenn ein SMT-Bauteil auf Pads liegt, die einen falschen Abstand haben oder zu groß sind, kann es während des Aufschmelzens des Lötmittels aus der Position schweben.

Das Ergebnis kann eine Überbrückung von Lot auf das umgebende Metall und ein unzureichender Abstand zwischen den Teilen für thermisches Abkühlen, Nacharbeiten und Platinentest sein.

Unvollständige Lötstellen

Pads, die sehr eng beabstandet oder zu klein sind, lassen möglicherweise nicht genügend Platz für die Bildung einer angemessenen Lotkehle. Dies kann zu einer schlechten oder gar keiner Lötstelle führen.

Lötbrücke

Wie wir bereits festgestellt haben, können zu starke Oberflächenpads die Computer-PCB-Komponente zum Schweben bringen, was zu Lötbrücken führen kann.

In diesem Szenario erstreckt sich das Lot über ein Metallmerkmal oder -pad auf einem benachbarten Netz und verursacht einen direkten Kurzschluss.

Lötbrücken können auch auftreten, wenn die richtigen Lötpasten- und Lötmaskenmerkmale nicht für die Padform in CAD-Werkzeugen erstellt werden.

Grabstein

Wenn ein thermisches Ungleichgewicht in einer einzelnen oberflächenmontierten Komponente besteht, schmilzt die Lötpaste bei einem Pad möglicherweise schneller als bei dem anderen.

Dadurch wird die Komponente wiederum in eine aufrechte oder „Grabstein“-Position nach oben gezogen.

Dies entsteht normalerweise, weil ein Pad mit einer großen Metallfläche verbunden wird, die als Kühlkörper dient. Es kann jedoch auch vorkommen, wenn Sie unregelmäßige Pad-Größen zwischen den 2 Pins verwenden.

Lötwicking

Durchkontaktierungspads können auch Probleme haben, wenn sie unsachgemäß konstruiert sind.

Wenn Sie eine übermäßig große Bohrergröße für die Teilleitung verwenden, kann das Lot durch das Loch nach unten dringen, bevor eine ordnungsgemäße Verbindung hergestellt wird.

Im Gegensatz dazu führt eine sehr kleine Bohrergröße zu Schwierigkeiten beim Einführen des Bleis und verlangsamt somit den Montageprozess der Computerplatine.

Ausbruch bohren

Der Bohrer kann beim üblichen Bohrvorgang etwas wandern und die Padform zum Ausbrechen bringen. Dies passiert oft, wenn die Pad-Größe für das verwendete Bohrloch sehr klein ist.

Darüber hinaus belegen übermäßig große Pads Platz auf Ihrer Platine, der bei Computer-PCB-Designs mit dichten Komponentenplatzierungen erforderlich sein könnte.

Aus diesem Grund sollten Sie die richtigen Pad-Formen und -Größen in Ihren Leiterplatten-Footprints verwenden.

Was ist besser zwischen SDRAM und DDR-RAM in Computer-PCB zu verwenden?

Synchronous Dynamic RAM (SDRAM) sind der Standard-RAM-Modultyp, der in modernen Computern verwendet wird.

Beim Vergleich von SDRAM und DDR-RAM sollten Sie bedenken, dass DDR-RAM eine Version von SDRAM ist.

In der folgenden Tabelle vergleichen wir die grundlegenden Betriebsspezifikationen von DDR-RAM und SDRAM.

Tabelle zum Vergleich von SDRAM- und DDR-RAM-Modulen

Aus der Tabelle können Sie erkennen, dass die beiden Arten von Computer-PCB-Speichern übereinstimmende Fähigkeiten haben, mit Ausnahme von Kapazität und Taktrate.

Im Allgemeinen sind DDR-RAMs im Vergleich zu SDRAMs viel schneller. Dies liegt daran, dass DDR-RAM 2-mal Daten für jeden Taktzyklus und seine höhere Taktrate überträgt.

Beide RAM-Typen verfügen jedoch über eine synchrone Schnittstelle, was bedeutet, dass sie einen quellensynchronen Takt verwenden, um die Übertragung von Daten aus dem Speicher auszulösen.

Warum ist Via Tenting bei mehrschichtigen Computer-Leiterplatten wichtig?

Via Tenting verringert die Anzahl der blanken leitfähigen Pads auf der PCB-Oberfläche.

Das Vorhandensein der Zelte minimiert die Möglichkeit von Lötbrücken, die während des Computer-PCB-Montagevorgangs auftreten können.

Folglich stoppt Via Tenting den Lotfluss in das PCB-Via und auf die gegenüberliegende Seite der Platine während des Wellenlötens.

Der Prozess minimiert auch die Migration von Paste von SMT-Pads und ist besonders wichtig, wenn Sie eine Reihe von Pads in der Nähe von Durchkontaktierungen platzieren.

Der Via-Tenting-Prozess ist ideal für Vias mit kleinerem Durchmesser mit einem Durchmesser von 12 mil oder weniger. Via Tenting funktioniert insbesondere perfekt für Vias, die sehr nahe an Pads liegen.

Dennoch können Sie auch Probleme mit Computer-PCBs durch Zelten haben.

In bestimmten Fällen kann es bei der Nassbearbeitung von Leiterplatten dazu kommen, dass Reinigungslösungen oder Oberflächenveredelung von Leiterplatten nach dem vollständigen Zelten in der Durchkontaktierung verstopfen.

Dementsprechend kann die Flüssigkeit verdampfen und während eines Heizvorgangs zum Brechen der Durchkontaktierung führen oder die Kupferplattierung erodieren.

Sie können dieses Problem vermeiden, indem Sie in der Mitte des Lötstopplacks ein kleines Loch verwenden, das das Austreten der Flüssigkeit ermöglicht.

In anderen Situationen deckt die flüssige Lötstoppmaske eine Durchkontaktierung mit einem Durchmesser von mehr als 12 mil nicht ab. Dadurch bleibt eine Lücke für Flussmittel und andere Chemikalien, die das Via korrodieren können.

Einige Computer-PCB-Hersteller ziehen es vor, die Innenfläche von blanken größeren Durchkontaktierungen auf der Leiterplattenoberfläche zu plattieren. Die Beschichtung schützt das Kupfer vor dem Zerfall.

Trotzdem kann beim Wellenlöten geschmolzenes Lot durch die Löcher fließen und Lotspritzer und Lotkugeln bilden.

Was sind die Methoden des Via Tenting, die in mehrschichtigen Computer-Leiterplatten verwendet werden?

Vias verbinden mehrere Lagen einer Leiterplatte miteinander und sorgen für elektrische Kontinuität.

Für Computer-Leiterplatten impliziert Via Tenting, dass die Lötmaske das Pad beschichtet und in das Loch geht, ohne das Loch vollständig abzudichten.

Es soll verhindern, dass Kratzer, Lötbrücken oder Oxidation die Kupferschichten der Leiterplatte zerstören.

Zu den üblichen Durchkontaktierungstechniken, die in mehrschichtigen Computer-Leiterplatten verwendet werden, gehören:

Vollständiges Zelten

Hier bildet die Lötstoppmaske durch Beschichten der Durchkontaktierung und des ringförmigen Rings einen physischen Steg an beiden Rändern der Leiterplatte.

Teilweise Via Tenting

Bei diesem Via-Tenting-Verfahren bleibt das Loch freigelegt, aber die Lötstoppmaske bedeckt den ringförmigen Ring.

Wenn Ihr Computer-PCB-Design eine Wärmeableitung innerhalb eines bestimmten Abschnitts erfordert oder Hochstromspuren beinhaltet, erleichtert das teilweise Zelten einen minimalen Loch-zu-Loch-Abstand.

Einseitiges Zelt

Hier bedeckt der Lötstopplack Via und Ringwulst, allerdings nur auf der Bauteiloberfläche der Computer-Leiterplatte.

Bei oberflächenmontierten Komponenten können Sie sich für eine einseitige Anbringung mittels Tenting-Methode entscheiden.

Was sind die wichtigsten Anforderungen, die Sie beim Entwerfen eines Stromverteilungsnetzwerks für Computer-PCBs erfüllen sollten?

Beim Entwurf des Energieverteilungsnetzes sollten Sie darauf achten, die folgenden Anforderungen zu erfüllen:

Minimierte PDN-Impedanz

Es wird eine gewisse Impedanz geben, nachdem die Erdungs- und Stromversorgungsebene konstruiert und der Strom zu den Komponenten der Computer-PCB-Montage verteilt wurde.

Das Design mit niedriger PDN-Impedanz beinhaltet das Vermeiden von Überschwingen, wenn die Leiterplattenkomponenten elektrischen Strom ziehen.

Niedriger Widerstand im Erdungs-/Strompfad

Stellen Sie sicher, dass der Streckenstrom im Stromverteilungsnetz einem niederohmigen Pfad folgt.

Ziel ist es, sicherzustellen, dass im Computer-PCB-System keine Verlustleistung in Form von Wärme (kein IR-Abfall) auftritt.

Die Stromaufnahme liegt innerhalb der Versorgungsgrenzen

Netzteilplatine und Komponenten sind nicht perfekt, und der Strom sollte über die gesamte Computerplatine verteilt werden, um jede Komponente zu erreichen.

Ihre Gesamtstromaufnahme sollte den maximalen Versorgungsstrom des Leistungsblocks nicht überschreiten. Ebenso benötigt das Computernetzteil den richtigen Eingangsstrom, um die Nennleistung zu liefern.

Wie sollten Sie Fine-Pitch-Geräte in Computer-PCB verlegen?

Ein Abschnitt der Computerplatine, der viele Durchkontaktierungen haben wird, betrifft Teile mit einer hohen Pinzahl, insbesondere BGA-Komponenten.

Mit der Notwendigkeit, Hunderte/Tausende von Pins von diesen Komponenten in die Leiterplatte zu führen, werden Sie den Platz auf der Platine schnell nutzen.

Es ist wichtig, einen Plan für diese Fluchtwege zu erstellen, um die Fine-Pitch-Geräte erfolgreich zu routen.

Schauen wir uns einige Tipps zum Routing von Fine-Pitch-Komponenten von Computer-PCB an:

• Planen Sie Ihre Komponentenplatzierung für diese Teile mit Routing in der Halterung, beginnend mit der Montage von Entkopplungskondensatoren.

Teile mit einer hohen Pinzahl sind auf zahlreiche Kondensatoren angewiesen, um ihre Leistungsintegrität auszugleichen. Aber Sie werden nach Abschluss des Routings nicht genügend Platz dafür haben.

Montieren Sie anschließend die restlichen Teile, mit denen das Fine-Pitch-Gerät je nach Signalweg verbunden wird.

Denken Sie daran, bei der Montage dieser Komponenten auch ausreichend Platz für Vias und Routing-Kanäle zu lassen.

• Konstruieren Sie die Platzierung der Fluchtdurchführung genau und lassen Sie genügend Routing-Kanäle unter dem Teil zu. Typischerweise beginnt dies damit, dass die äußeren Stiftreihen in diagonaler Anordnung vom Gerät weggeführt werden.

Führen Sie anschließend weg von Pins zu Durchkontaktierungen, die sich in einer Dog-Bone-Anordnung direkt in der Nähe des Geräts mit hoher Pinzahl befinden.

Alternativ können Sie die Pins auch nach innen führen BGA hat einen offenen Raum in der Mitte.

BGA-Computer-PCB-Komponente

• Verwenden Sie für größere BGAs Vias innerhalb der BGA-Pads, um Platz zu sparen. Stellen Sie sicher, dass Sie zuerst mit Ihrem Computer-PCB-Hersteller bestätigen, ob er die Schaltung mit den Durchkontaktierungen in Pads herstellen kann.

Sie müssen Mikrovias in Pads und/oder Mikrovias für BGAs mit kleineren Pinabständen und/oder höheren Pinzahlen verwenden.

Sie können viele Löcher in der Leiterplatte nicht vermeiden, da Sie zahlreiche Netze von den Komponenten mit hoher Pinzahl führen sollten.

Das Geheimnis besteht darin, das Design zu planen, bevor Sie mit dem Platzieren und Verlegen von Teilen beginnen, um den erforderlichen Platz für alles zu haben.

Welches sind die Routing-Methoden zum Routing von DDR-Schaltungen in Computer-PCB?

Es gibt 2 verschiedene Methoden, die üblicherweise beim Routing von DDR-Schaltungen auf Computer-PCBs angewendet werden:

T-Topologie-Routing

Diese Technik leitet die Takt-, Adress- und Befehlssignale vom Controller verzweigt an die RAM-Leiterplatte.

Andererseits verbindet es die Datenleitungen direkt.

Es war eine Herausforderung, die Verzweigung zu routen, obwohl der Vorteil des T-Topologie-Routings in seiner Fähigkeit bestand, die höheren Kapazitätslasten von Multi-Die-Gehäusen zu bewältigen.

Die Technik wurde ursprünglich für DDR2 verwendet, konnte jedoch die höheren DDR3- und DDR4-Signalisierungsraten nicht bewältigen.

Fly-By-Topologie-Routing

Diese DDR-Routing-Methode leitet die Takt-, Adress- und Befehlssignale in einer Kette vom Controller zum RAM-Modul.

Ebenso verbindet er auch direkt die Datenleitungen.

Fly-by-Topologie-Routing unterstützt höherfrequente Prozesse durch Minimierung der Spur-Stubs-Mengen von der T-Topologie, wodurch die Signalintegrität gleichermaßen verbessert wird.

Darüber hinaus ist es einfacher, die Daisy-Chain-Anordnung der Fly-by-Topologie im Vergleich zur Verzweigungsanordnung der T-Topologie zu routen.

Was sind die wichtigsten Herausforderungen, um eine gute Leistungsintegrität in Computer-Leiterplatten zu erreichen?

Die Stromversorgungsintegrität der Computer-PCB hängt mit einigen Problemen mit ihrem Stromversorgungsnetzwerk zusammen, darunter:

Bodensprung

Ground Bounce, auch als simultanes Schaltrauschen (SSN) bezeichnet, tritt auf, wenn mehrere Signale gleichzeitig schalten.

Dies kann auftreten, wenn der Mikroprozessor der Computer-PCB in den Speicher schreibt und alle Datensignale zur entsprechenden Zeit schalten.

Wenn die Signale aufgrund der Schaltgeschwindigkeit nicht auf ihren Ursprungsgrundpegel zurückkehren, „prallen“ sie darüber. Dieses Rauschen aufgrund von Masseprellen kann zu Fehlschaltungen führen und möglicherweise den Computer unterbrechen oder ausschalten.

Machtwellen

Die Schalteigenschaften der Stromversorgung von Computer-Leiterplatten können zu Stromwelligkeiten führen. Folglich können die Welligkeiten zu Übersprechen in benachbarten Schaltungen führen, was die Signalgenauigkeit beeinträchtigt, was zu einer Unterbrechung der Schaltungen führen kann.

Elektromagnetische Interferenz (EMI)

Die Anordnung der Stromversorgungsebenen im Lagenaufbau der Computer-PCB kann zu EMI-Problemen führen, wenn Sie nicht richtig konfigurieren.

Die Masse- und Stromversorgungsebenen können dazu beitragen, zu verhindern, dass EMI die Leistung der Signalschichten beeinflussen, indem sie sie schützen.

Dies geschieht jedoch nur, wenn die Signalschichten zwischen den Ebenen angeordnet sind.

Rückwege

Das Design von Computerplatinenebenen sollte die richtigen Signalrückwege beibehalten.

Bedauerlicherweise hinterlassen die Leistungsanforderungen normalerweise zu viele Löcher zum Verbinden von Vias zusammen mit Stitching-Vias.

Darüber hinaus können mehrere Netzteile Sie dazu zwingen, geteilte Ebenen zu haben.

All dies kann einen guten Signalrückweg gefährden, was zu einer schlechten Signalintegrität führen kann.

Sie müssen all diese Bedenken zusammen mit der Bewertung der Computer-PCB für eine bessere Stromversorgungsintegrität berücksichtigen.

Die meisten der oben genannten Probleme können durch strategisch positionierte Widerstände und Kondensatoren in Verbindung mit präzise platzierten Leistungsebenen gelöst werden.

Wie können Sie die Kosten für die Montage von Computer-Leiterplatten senken?

Die Kosten für die Computer-PCB-Montage werden normalerweise durch die Menge der Komponenten, die Komplexität und die Art des Montagevorgangs beeinflusst.

Während der Bestückungsprozess nicht in Ihrer Kontrolle liegt, können Sie die folgenden Strategien anwenden, um eine kostensparende Computer-PCB-Bestückung sicherzustellen:

Legen Sie oberflächenmontierte Komponenten auf eine Seite

Im Allgemeinen ist das Zusammenbauen einer Computer-Leiterplatte mit oberflächenmontierten Komponenten auf beiden Seiten kostspieliger im Vergleich zu einer mit dann auf einer Seite.

Dies liegt daran, dass die Platine nur einen Bestückungszyklus statt zweimal benötigt, wodurch die Kosten für die Schablone gesenkt werden.

Korrekte Kennzeichnung des Designators

Bezeichner helfen bei der einfachen Identifizierung von Komponenten auf der Computerplatine.

Sie müssen sicherstellen, dass sie klar und in der Nähe der Teile positioniert sind, auf die sie sich beziehen.

Es unterstützt Ihren Computer-PCB-Hersteller dabei, einen problemlosen Betrieb sicherzustellen, und reduziert auch Probleme bei der manuellen Bestückung.

Panelisieren Sie die Leiterplatte

Bei der Fertigung vieler Leiterplatten empfiehlt es sich, die Platine in Nutzen zu fertigen.

Dies verringert die Herstellungskosten zusätzlich zur Erhöhung der Effizienz des Montageprozesses.

Sie sollten darauf achten, dass in den Computer-PCB-Panels Passermarken vorhanden sind, um die Orientierung und Präzision beim Pick-and-Place-Vorgang zu gewährleisten.

Panelisierte Computer-Leiterplatte

Vollständige Stücklistenliste geben

Wenn Sie Ihrem Computer-PCB-Hersteller eine vollständige Stückliste zur Verfügung stellen, hilft er dabei, die Teile auf der richtigen Grundfläche zu platzieren.

Die Stücklistenliste unterstützt Sie gleichermaßen bei der Planung und Budgetierung für den Einkauf, indem sie Menge und Verwendung nutzt.

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