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PCB d'ordinateur

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PCB d'ordinateur : le guide ultime de la FAQ

Computer-PCB-The-Ultimate-FAQs-Guide

Le type de PCB utilisé dans les ordinateurs est une conception de PCB HDI multicouche complexe, qui est utilisée à la fois dans les ordinateurs portables et de bureau.

Les circuits imprimés d'ordinateur servent de base à la plupart des composants informatiques internes tels que les cartes d'interface réseau, les cartes contrôleur, les cartes d'extension et les cartes vidéo.

Let's plonger droit dans.

Y a-t-il une différence entre la carte mère d'ordinateur et le PCB d'ordinateur ?

Non, la carte mère d'ordinateur est l'un des nombreux types de cartes de circuits imprimés d'ordinateur.

La carte mère est le plus grand circuit imprimé d'ordinateur auquel tous les autres circuits imprimés et gadgets sont liés et communiquent entre eux.

Essentiellement, la carte mère offre une connectivité entre les composants matériels de l'ordinateur, tels que le processeur (UC)disque dur, Mémoire (RAM), Et carte vidéo.

Il existe différents types de cartes mères, conçues pour s'adapter à différentes tailles et types d'ordinateurs.

Chaque type de carte mère d'ordinateur est conçu pour des types de mémoire et de processeur distincts.

D'ailleurs, ils ne sont pas compatibles avec tous les types de processeur et de mémoire.

Néanmoins, les disques durs sont généralement universels et compatibles avec la plupart des cartes mères, quelle que soit la marque ou le type.

Carte mère d'ordinateur PCB

Carte mère d'ordinateur PCB

Quels sont les différents types de PCB d'ordinateur ?

Il existe de nombreux types de PCB utilisés dans les ordinateurs de bureau et les ordinateurs portables.

Ils trouvent une utilisation dans les composants internes de l'ordinateur comme les mémoires, les cartes contrôleur, les cartes d'extension, les cartes vidéo et les cartes d'interface réseau.

Tous les composants de l'ordinateur sont reliés à la carte mère, qui est le circuit imprimé principal de l'ordinateur.

Généralement, vous pouvez classer les cartes de circuits imprimés comme :

Circuits imprimés d'ordinateur simple face

PCB simple face ne comporte qu'une seule couche de substrat, qui est généralement recouverte d'une fine couche de cuivre sur un côté.

Ils sont utilisés pour des composants informatiques simples comme la souris, et sont abordables à produire en masse par rapport à d'autres types de PCB d'ordinateur.

Circuits imprimés informatiques double face

Semblable aux circuits imprimés à simple face, PCB double face disposent également d'une seule couche de substrat. Cependant, les deux côtés ont un couvercle métallique conducteur et des composants de circuits imprimés d'ordinateur.

PCB informatiques multicouches

Les circuits imprimés informatiques multicouches ont plusieurs couches de substrat et comportent des matériaux isolants isolant les couches.

Ces types de circuits imprimés informatiques étendent la technologie appliquée aux types double face.

Le cartes de circuits imprimés multicouches sont de taille compacte et offrent des avantages d'espace et de poids. Ils sont souvent utilisés dans des composants informatiques spéciaux et complexes.

PCB rigides pour ordinateur

Ceux-ci font référence aux types de PCB d'ordinateur dont le substrat est fabriqué à l'aide d'un matériau solide que vous ne pouvez pas plier.

La plupart des types de cartes de circuits imprimés d'ordinateurs sont de nature rigide, ce qui les rend compactes, ce qui facilite le développement d'une myriade de circuits sophistiqués.

Circuits imprimés informatiques flexibles

Les circuits imprimés informatiques flexibles sont fabriqués à l'aide d'un matériau de substrat flexible. Ils sont disponibles dans des configurations multicouches, double face et simple face, ce qui est essentiel pour minimiser la complexité de l'assemblage du circuit imprimé de l'ordinateur.

Circuits imprimés rigides et flexibles

Les circuits imprimés rigides et flexibles sont un mélange de circuits imprimés rigides et flexibles.

Ils incorporent plusieurs couches de circuits flexibles reliées à plus d'une seule carte de circuit imprimé rigide. En raison de leur poids léger, les circuits imprimés rigides et flexibles permettent d'économiser 60 % d'espace et de poids.

Examinons maintenant certains des types de PCB d'ordinateur spécifiques à la fonction, qui incluent les éléments suivants :

RAM dynamique synchrone à double débit de données (DDR SDRAM) sont les types de RAM conventionnels appliqués dans la plupart des ordinateurs modernes.

Disque dur PCB

Également connu sous le nom de PCB HDD, le PCB du disque dur facilite le transfert de courant électrique entre les différents composants, permettant le fonctionnement du disque dur. Fondamentalement, la carte "indique" au disque dur de l'ordinateur comment fonctionner.

Il traite les impulsions du système informatique et permet au variateur d'envoyer des informations au CPU. Néanmoins, le circuit imprimé du disque dur n'est pas le principal espace de stockage des données de l'utilisateur et il ne contient aucun composant mécanique.

PCB du clavier

Le PCB du clavier est le cœur du clavier de l'ordinateur. Il fait référence à une carte de circuit imprimé sur laquelle vous montez les commutateurs mécaniques et tous les autres composants du clavier.

La carte PCB du clavier mécanique ne nécessite aucune soudure et vous pouvez remplacer ou personnaliser n'importe lequel des commutateurs.

Carte de circuit imprimé RAM

Les ordinateurs auront besoin d'une certaine forme de mémoire pour traiter les données.

RAM PCB fait référence à un type de mémoire à semi-conducteur qui est généralement utilisé pour le code de programme ou les données nécessaires au fonctionnement du microprocesseur de l'ordinateur.

Carte DRAM

Carte DRAM

LED PCB

Les cartes de circuits imprimés à LED alimentent divers affichages et indicateurs sur les ordinateurs de bureau et portables. L'électronique grand public comme les ordinateurs est sensible à la chaleur, par conséquent, les PCB LED en aluminium sont idéaux en raison de leur capacité à transférer la chaleur.

Circuit imprimé du microcontrôleur

Le microcontrôleur PCB est une carte de circuit imprimé programmable dont la fonction est de contrôler les autres composants du PCB de l'ordinateur.

En règle générale, il régule les autres appareils via un microprocesseur, une mémoire et d'autres périphériques.

PCB d'alimentation

Le circuit imprimé d'alimentation est important dans la régulation de l'alimentation de tout appareil informatique.

Il fonctionne essentiellement comme un convertisseur qui transforme l'alimentation d'entrée en une sortie qui répond aux exigences de l'ordinateur.

Les ordinateurs ont besoin d'un circuit imprimé d'alimentation pour aider à la conversion AC vers DC avec un minimum de bruit.

Circuit imprimé du chargeur de batterie

Une carte de circuit imprimé de chargeur de batterie, spécifiquement utilisée dans les ordinateurs portables, protège la batterie contre la surcharge, la vidange excessive ou la surchauffe. En veillant à cela, il protège la batterie de l'ordinateur portable contre les dommages, les explosions et les incendies.

PCB Bluetooth

Bluetooth PCB facilite l'échange sans fil et le partage d'informations entre l'ordinateur et d'autres appareils numériques. Ce circuit imprimé comporte une antenne qui reçoit le signal relayé par un appareil Bluetooth.

Le PCB Bluetooth traite ensuite le signal et envoie le message à la sortie. Il fonctionne sur la fréquence 2.4 GHz et a une portée de 1 cm à 100 m.

Quels sont les principaux composants de la carte mère d'ordinateur ?

La carte mère contient tous les composants principaux de l'ordinateur, y compris :

Unité centrale de traitement (CPU)

Le CPU, également appelé microprocesseur, est le cerveau de l'ordinateur.

Aussi connu sous le nom de microprocesseur ou processeur, le CPU est le cerveau de l'ordinateur. Sa fonction est de récupérer, décoder et implémenter des instructions de programme tout en effectuant des calculs logiques et mathématiques.

Coprocesseur mathématique

Il s'agit d'un type de microprocesseur optimisé pour effectuer des calculs mathématiques complexes, tels que des tableaux et des nombres irrationnels.

Mémoire principale (RAM)

Random Access Memory est une puce informatique qui enregistre momentanément les données dynamiques pour améliorer les performances de l'ordinateur pendant que vous l'utilisez.

Système d'entrée-sortie de base (BIOS)

Le BIOS fait référence à une mémoire "en lecture seule" qui comprend un logiciel de bas niveau qui contrôle le matériel informatique. Il fonctionne comme une connexion entre le matériel et le système d'exploitation.

Le BIOS contient tout le code nécessaire pour contrôler l'écran d'affichage, le clavier, les communications série, les lecteurs de disque et plusieurs fonctions diverses.

Semi-conducteur à oxyde métallique complémentaire (CMOS)

CMOS fait référence à un petit bloc de mémoire indépendant fabriqué à l'aide de puces RAM CMOS, qui stocke des informations concernant les paramètres du BIOS.

Il est maintenu en marche par la batterie CMOS même si l'ordinateur est éteint, empêchant la reconfiguration si vous allumez l'ordinateur.

Mémoire cache

La mémoire cache représente un petit bloc de mémoire haute vitesse (RAM) qui améliore les performances de l'ordinateur. Pour ce faire, il précharge les données de la mémoire primaire relativement lente et les transmet au microprocesseur à la demande.

Bus d'extension

Le bus d'extension décrit un chemin d'entrée/sortie du microprocesseur aux périphériques, ce qui facilite l'extension de l'ordinateur à l'aide d'une carte d'extension. Les bus transmettent des signaux tels que des adresses mémoire, des données, des signaux de commande et d'alimentation d'un composant à un autre.

Les bus d'extension vous permettent d'améliorer les capacités de l'ordinateur en incorporant les fonctionnalités manquantes via des cartes adaptateurs que vous insérez dans les connecteurs d'extension.

Chipset

Un chipset désigne une gamme de petits circuits qui coordonnent les instructions et le flux de données entre le processeur et les composants externes.

Il contrôle également le flux de données entrant et sortant des disques durs, ainsi que les composants supplémentaires liés aux canaux IDE.

Généralement, il y a deux composants principaux de chipset informatique :

  1. Le Le pont Nord qui contrôle les transferts entre le CPU et la RAM, et est positionné à proximité du processeur.
  2. Le Pont Sudqui gère les interactions entre les périphériques.

CPU Clock

L'horloge du processeur joue un rôle déterminant dans la synchronisation de tous les composants du circuit imprimé de l'ordinateur et fournit le signal de synchronisation principal pour le microprocesseur.

Il s'agit d'un gadget de synchronisation interne qui donne vie au CPU en lui fournissant un flux continu d'impulsions.

Broches de cavalier

Ce sont de petites broches saillantes sur la carte mère de l'ordinateur. Vous utilisez un pont ou un capuchon de cavalier pour coupler ou court-circuiter un ensemble de broches de cavalier.

Si le pont est relié à l'une des 2 broches via une connexion de court-circuit, il complète le circuit. Cela vous permet d'obtenir une certaine configuration.

Casquettes de cavalier

Les capuchons de cavalier font référence à des ponts métalliques qui ferment un circuit électrique. Normalement, un cavalier comprend une fiche en plastique qui se fixe sur un ensemble de broches saillantes.

Ils sont parfois utilisés dans la configuration des cartes d'extension. Vous pouvez modifier le réglage de la carte en installant une fiche de cavalier au-dessus d'un groupe de broches différent.

Connecteurs de ventilateur système à 3 broches

Ces broches aident à connecter le ventilateur du système, également appelé ventilateur de boîtier. Le ventilateur du système est essentiel pour faire entrer de l'air frais et évacuer l'air chaud du système, refroidissant ainsi les composants de la carte électronique de l'ordinateur.

Dissipateur de chaleur

Le dissipateur thermique décrit un dispositif comprenant un radiateur à ailettes en aluminium utilisé pour absorber la chaleur indésirable ou excessive de certains composants de la carte mère de l'ordinateur.

Connecteurs SATA

C'est le point de connexion des gadgets de stockage de masse tels que les disques SSD, les lecteurs optiques et les disques durs.

Connecteur d'alimentation ATX 24 broches

C'est le point où vous reliez l'alimentation ATX à la carte mère. Le connecteur correspondant comporte un petit clip en haut qui s'enclenche pour serrer le connecteur en position.

Pour vous assurer d'effectuer la connexion dans un seul sens, le connecteur d'alimentation est détrompé.

Puce Super IO

Ce type de contrôleur gère les composants d'entrée/sortie moins proéminents et plus lents comme le port série UART, l'horloge en temps réel, le port parallèle et le port de jeu

Carte mère d'ordinateur

Carte mère d'ordinateur

Quels sont les types de packages IC utilisés dans les circuits imprimés d'ordinateur ?

Les types courants de boîtiers IC qui trouvent une utilisation dans les PCB d'ordinateur incluent :

  • Réseau à billes (BGA)
  • Paquet Quad Flat sans plomb (QFN)
  • Forfait en ligne unique (SIP)
  • Paquet en ligne Zigzag (ZIP)
  • Forfait plat quadruple (QFP)
  • Forfait quadruple en ligne (QIP)
  • Emballage plat en céramique (CFP)
  • Paquet double en ligne (DIP)

Quels sont les facteurs de forme courants des cartes mères d'ordinateur ?

Dans les PCB d'ordinateur, le facteur de forme décrit les spécifications de la carte mère.

Il donne des informations sur ses dimensions, sa forme générale, son organisation physique (disposition de la carte mère), le type d'emplacement des trous de montage de l'alimentation, entre autres spécifications.

Certains des facteurs de forme courants des cartes mères d'ordinateur incluent :

  • ATX
  • Bébé AT
  • AT
  • ATX complet
  • MicroATX
  • AT complet
  • NLX
  • Prolongation PL
  • Mini-LPX
  • DTX
  • BTX

Pourquoi devriez-vous choisir le PCB d'ordinateur HDI ?

La technologie HDI permet aux concepteurs d'installer de petits composants de circuits imprimés d'ordinateur à proximité les uns des autres.

Des tailles de carte plus petites, moins de couches et une densité d'emballage accrue entraînent un impact en cascade pour la conception de cartes de circuits imprimés d'ordinateur. Regardons plus en profondeur cet effet.

L'augmentation de la densité d'emballage vous permet de raccourcir les chemins conducteurs entre les composants. La technologie HDI permet d'augmenter le nombre de canaux de routage sur les couches internes du PCB de l'ordinateur.

Par conséquent, cela réduit le nombre total de couches nécessaires à la conception.

La diminution du nombre de couches met plus de connexions sur une carte et améliore le placement, les connexions et le routage des composants.

Cela vous permet de vous concentrer sur la technique ELIC (Every Layer Interconnection).

ELIC permet de passer d'un circuit imprimé d'ordinateur plus épais à un circuit imprimé flexible plus fin qui conserve sa résistance tout en facilitant la densité de fonctionnalité observée avec HDI.

De plus, les circuits imprimés HDI dépendent du laser au lieu du perçage mécanique.

En conséquence, une conception de PCB d'ordinateur HDI présente une ouverture et des tailles de pastilles plus petites.

La réduction de l'ouverture vous permet d'augmenter la disposition de la surface de la carte.

De plus, la réduction des voies électriques et l'obtention d'un routage de trace plus dense renforcent l'intégrité du signal de la carte et accélèrent le traitement du signal.

Vous gagnez un avantage supplémentaire avec la densité en réduisant la possibilité de problèmes de capacité et d'inductance.

Au lieu d'utiliser des trous traversants, la conception de PCB d'ordinateur HDI utilise vias enterrés et vias borgnes.

L'échelonnement et le positionnement précis des vias aveugles et enterrés diminuent les contraintes mécaniques et empêchent tout risque de déformation.

De plus, vous pouvez utiliser des vias empilés pour renforcer les points d'interconnexion et améliorer la fiabilité. L'utilisation de via-in-pad réduit également la perte de signal en minimisant les retards de croisement et en atténuant les parasites.

Assemblage de PCB d'ordinateur HDI

Assemblage de PCB d'ordinateur HDI

Quel est l'avantage d'appliquer la technologie ELIC dans la conception de circuits imprimés informatiques HDI ?

La conception de circuits imprimés informatiques HDI appliquant les technologies ELIC vous permet de fabriquer des cartes de circuits imprimés plus avancées incorporant des microvias multicouches empilées remplies de cuivre.

Grâce à ELIC, la conception de la carte de circuit imprimé de l'ordinateur peut bénéficier des interconnexions denses et sophistiquées requises pour les circuits à grande vitesse.

Étant donné que les interconnexions utilisent des microvias remplis de cuivre empilés, la technologie ELIC vous permet de placer des connexions entre 2 couches sans éroder la carte.

La sélection des composants influence-t-elle la conception de la configuration du circuit imprimé de l'ordinateur HDI ?

La conception d'un circuit imprimé d'ordinateur HDI doit également prêter attention à la disposition précise des composants de la carte haute densité.

Le choix des composants a un impact sur la largeur de trace, la position, le trou de forage et les tailles d'empilement.

Par exemple, les conceptions de circuits imprimés d'ordinateurs HDI intègrent généralement des réseaux de grilles à billes à pas fin et des BGA qui nécessitent des échappements de broches.

Lors de l'inclusion de ces dispositifs, il est important de comprendre les paramètres qui nuisent à l'intégrité du signal et de l'alimentation couplés à l'intégrité physique de la carte.

Ces paramètres incluent l'obtention d'une isolation appropriée entre les couches inférieure et supérieure pour contrôler les EMI et minimiser la diaphonie mutuelle entre les couches de signal internes.

En outre, assurer un espacement symétrique des composants aidera à éviter les contraintes déséquilibrées sur le circuit imprimé de l'ordinateur.

Quels sont les conseils pour assurer une disposition efficace du placement des composants dans le circuit imprimé de l'ordinateur ?

Voici quelques-unes des directives que vous devez suivre pour vous assurer que les composants du PCB de l'ordinateur sont placés efficacement :

Catégoriser les composants par fonction

Assurez-vous de regrouper les composants en fonction de leur bloc fonctionnel dans le circuit.

Par exemple, ne mélangez pas les composants de gestion de l'alimentation avec les composants analogiques et conservez les composants de communication numérique à haut débit.

Planifiez l'emplacement de ces composants sur le circuit imprimé de l'ordinateur. Le général est d'éloigner les signaux les plus bruyants des signaux extrêmement sensibles.

De plus, en catégorisant les composants selon leur fonction, vous aurez une meilleure gestion de leur chemin de retour.

Montez les pièces loin de la région de dissipation de la chaleur

Le régulateur de tension s'échauffe considérablement dans les applications à forte consommation d'énergie. Dans les applications gourmandes en énergie, le régulateur de tension chauffe considérablement.

Vous avez peut-être incorporé des vias de dissipation de chaleur pour augmenter le taux de dissipation de chaleur.

Néanmoins, il est déconseillé de placer d'autres composants à proximité du régulateur. C'est le même cas si vous utilisez un amplificateur opérationnel ou tout autre gadget émettant de la chaleur.

Localisez les connecteurs carte-à-fil à proximité de la limite

Il est conseillé de positionner les connecteurs carte-fil près de la marge du PCB de l'ordinateur, en particulier lorsque le fil doit être vissé.

Garder les connecteurs près de la limite semble non seulement organisé, mais évite également tout contact inutile avec d'autres pièces de PCB.

Normaliser l'orientation des composants

Indépendamment de leur encombrement, tous les CI de cartes de circuits imprimés informatiques comportent un marqueur de broche 1. Vous devez vous assurer que leur alignement est dans une direction.

Cela améliore les erreurs de placement et améliore l'efficacité du processus d'assemblage des circuits imprimés.

Faites de la place pour conduire des traces de cuivre

Lors du placement des composants PCB de l'ordinateur, assurez-vous de laisser suffisamment d'espace pour que les pistes de cuivre puissent passer.

Ceci est particulièrement important à proximité de composants comportant des centaines de broches.

Quelles sont les méthodes d'assemblage utilisées dans le montage des composants PCB?

Il existe deux principales techniques de montage de composants appliquées dans la fabrication de circuits imprimés d'ordinateur :

Montage traversant

Avec montage traversant fonctionnement, vous insérez les fils des composants dans des trous percés dans une carte de circuit imprimé d'ordinateur nu.

La technologie à trou traversant produit une connexion plus solide par rapport à la technologie de montage en surface, ce qui la rend adaptée aux applications nécessitant une grande fiabilité.

La connexion la plus solide est due au fait que les fils des composants traversent le circuit imprimé. Ceci est différent du montage en surface où vous fixez les composants en les soudant sur la surface de la carte.

La technologie Thru-hole est également essentielle pour les processus de test et de prototypage de circuits imprimés informatiques qui nécessitent des ajustements manuels des composants.

Montage en surface

Avec technique de montage en surface, vous installez des pièces directement sur la surface du PCB en utilisant de la soudure. C'est la méthode la plus souvent appliquée pour monter des composants PCB.

Au lieu de trous traversants, la technologie de montage en surface utilise des vias pour relier les différentes couches de PCB de l'ordinateur.

SMT vous permet d'installer des composants des deux côtés de la carte.

De plus, les pièces montées en surface peuvent également être plus petites, ce qui permet à plus de composants de s'adapter sur une seule carte de circuit imprimé.

À son tour, cela réduit le coût des PCB d'ordinateur et a facilité la miniaturisation des dispositifs informatiques.

En outre, vous pouvez également terminer le montage en surface rapidement et cela implique à peine par rapport au montage traversant, ce qui réduit encore les coûts.

Composants montés en surface de PCB d'ordinateur

Composants montés en surface de PCB d'ordinateur

Quels sont les problèmes possibles liés à des tailles de pastilles incorrectes dans les circuits imprimés d'ordinateur ?

La position, la taille et la forme d'une pastille dans l'empreinte du circuit imprimé de l'ordinateur sont directement liées à l'efficacité avec laquelle la carte peut être fabriquée.

L'utilisation d'un tampon mal positionné ou de taille incorrecte peut entraîner plusieurs problèmes lors de l'opération de soudage.

Examinons certains des problèmes probables dus à un dimensionnement ou à une position incorrects des coussinets :

Pièces flottantes

Lorsque le composant SMT repose sur des pastilles mal espacées ou excessivement grandes, il peut flotter hors de son emplacement pendant la refusion de la soudure.

Le résultat peut être un pontage de la soudure sur le métal environnant et un espacement inadéquat des pièces pour le refroidissement thermique, la reprise et le test de la carte.

Joints de soudure incomplets

Des pastilles très rapprochées ou trop petites peuvent ne pas laisser suffisamment d'espace pour la formation d'un cordon de soudure adéquat. Cela peut conduire à un mauvais joint de soudure ou à aucun complètement.

Pontage de soudure

Comme nous l'avons déjà dit, des pastilles de surface excessives peuvent faire flotter le composant PCB de l'ordinateur, provoquant des ponts de soudure.

Dans ce scénario, la soudure s'étend sur un élément métallique ou une pastille sur le réseau adjacent et provoque un court-circuit direct.

Un pontage de soudure peut également se produire lorsque les bonnes fonctions de pâte à souder et de masque de soudure ne sont pas créées pour la forme du tampon dans les outils de CAO.

Pierre tombale

Lorsqu'il y a un déséquilibre thermique dans un composant de montage en surface individuel, une pastille peut voir sa pâte à souder fondre plus rapidement que l'autre.

Cela tirera à son tour le composant vers le haut dans une position verticale ou "de pierre tombale".

Cela se produit normalement en raison de la connexion d'un pad à un grand plan métallique qui sert de dissipateur thermique. Néanmoins, cela peut également se produire lorsque vous utilisez des tailles de pastilles irrégulières entre les 2 broches.

Mèche de soudure

Les tampons traversants peuvent également avoir des problèmes s'ils sont mal construits.

Lorsque vous utilisez une taille de foret excessivement grande pour le fil de la pièce, la soudure peut s'infiltrer via le trou avant de former une connexion correcte.

Au contraire, une très petite taille de foret entraînera des difficultés à insérer le plomb, ralentissant ainsi le processus d'assemblage du PCB de l'ordinateur.

Évasion de forage

La perceuse peut errer un peu pendant le processus de forage habituel et faire éclater la forme du tampon. Cela se produit souvent lorsque la taille du tampon est très petite pour le trou de forage que vous utilisez.

De plus, des pastilles trop grandes occuperont de l'espace sur votre carte qui pourrait être nécessaire dans les conceptions de circuits imprimés d'ordinateurs ayant des placements de composants denses.

Dans ce cas, vous devez utiliser les bonnes formes et tailles de pastilles dans les empreintes de votre carte de circuit imprimé.

Quel est le meilleur à utiliser entre la SDRAM et la RAM DDR dans le circuit imprimé de l'ordinateur ?

La RAM dynamique synchrone (SDRAM) est le type de module de RAM standard appliqué dans les ordinateurs modernes.

Lorsque vous comparez la SDRAM à la RAM DDR, vous devez garder à l'esprit que la RAM DDR est une version de la SDRAM.

Dans le tableau ci-dessous, nous comparons les spécifications de fonctionnement fondamentales de la RAM DDR par rapport à la SDRAM.

Tableau comparant les modules SDRAM et DDR RAM

Tableau comparant les modules SDRAM et DDR RAM

À partir du tableau, vous pouvez observer que les 2 types de mémoires de circuits imprimés d'ordinateur ont des capacités correspondantes, à l'exclusion de la capacité et de la fréquence d'horloge.

Généralement, les RAM DDR sont beaucoup plus rapides que les SDRAM. En effet, la RAM DDR transmet 2 fois les données pour chaque cycle d'horloge et sa fréquence d'horloge plus élevée.

Cependant, les deux types de RAM disposent d'une interface synchrone, ce qui implique qu'ils utilisent une horloge synchrone source pour déclencher le transfert de données depuis la mémoire.

Pourquoi le Via Tenting est-il important dans les circuits imprimés informatiques multicouches ?

Via tenting diminue le nombre de pastilles conductrices nues sur la surface du circuit imprimé.

Le fait d'avoir les tentes minimise la possibilité de pontage de soudure, ce qui peut se produire pendant l'opération d'assemblage de la carte de circuit imprimé de l'ordinateur.

Par conséquent, via tenting arrête le flux de soudure dans le PCB via et sur l'opposé de la carte pendant le soudage à la vague.

Le processus minimise également la migration de la pâte des pastilles SMT et est particulièrement essentiel lorsque vous placez une série de pastilles à proximité de vias.

Le processus de via tenting est idéal pour les vias de plus petit diamètre, avec un diamètre de 12 mil ou moins. Plus précisément, le via tenting fonctionne parfaitement pour les vias très proches des pastilles.

Néanmoins, vous pouvez également rencontrer des problèmes avec le circuit imprimé de l'ordinateur via la tente.

Dans certains cas, le traitement humide des PCB permet aux solutions de nettoyage des PCB ou à la finition de surface de se boucher dans le via après une mise en tente complète.

En conséquence, le liquide peut se vaporiser et conduire à la rupture du via lors de toute opération de chauffage ou peut éroder le placage de cuivre.

Vous pouvez éviter ce problème en utilisant un trou d'épingle au milieu du masque de soudure, ce qui permet au liquide de s'évacuer.

Dans d'autres situations, le masque de soudure liquide ne couvre pas un via d'un diamètre supérieur à 12 mil. Cela laisse un espace pour le flux et tout autre produit chimique susceptible de corroder le via.

Certains fabricants de circuits imprimés informatiques préfèrent plaquer la surface intérieure de vias plus grands nus sur la surface de la carte de circuit imprimé. Le placage protège le cuivre de la désintégration.

Néanmoins, la soudure fondue peut s'écouler à travers les trous lors de la soudure à la vague et former des éclaboussures de soudure et des billes de soudure.

Quelles sont les méthodes de Via Tenting utilisées dans les PCB informatiques multicouches?

Les vias relient plusieurs couches de circuits imprimés les unes aux autres et garantissent la continuité électrique.

Pour les circuits imprimés d'ordinateurs, via tenting implique que le masque de soudure recouvre la pastille et pénètre dans le trou sans sceller totalement le trou.

Il doit empêcher les rayures, les ponts de soudure ou l'oxydation de détruire les couches de cuivre de la carte de circuit imprimé.

Les techniques communes via tenting utilisées dans les PCB informatiques multicouches incluent :

Plein Via Tenting

Ici, le masque de soudure forme une barre physique sur les deux bords de la carte de circuit imprimé en revêtant le via et l'anneau annulaire.

Partielle Via Tente

Dans cette méthode de viatenting, le trou est laissé exposé mais le masque de soudure recouvre l'anneau annulaire.

Lorsque la conception du circuit imprimé de votre ordinateur nécessite une dissipation thermique dans une section spécifique ou implique des traces de courant élevées, la mise en tente partielle facilite un dégagement minimal de trou à trou.

Tente d'un seul côté

Ici, le masque de soudure recouvre le via et l'anneau annulaire, mais uniquement sur la surface du composant du PCB de l'ordinateur.

Vous pouvez choisir d'appliquer un seul côté via la méthode de tente pour les composants montés en surface.

Quelles sont les principales exigences que vous devez respecter lors de la conception du réseau de distribution d'alimentation d'un PCB d'ordinateur ?

Vous devez respecter les exigences suivantes lors de la conception du réseau de distribution d'énergie :

Impédance PDN minimisée

Il y aura une certaine impédance après la construction des plans de masse et d'alimentation et la distribution du courant aux composants de l'assemblage du circuit imprimé de l'ordinateur.

La conception à faible impédance PDN implique d'éviter la sonnerie lorsque les composants de la carte de circuit imprimé consomment du courant électrique.

Faible résistance dans la voie de terre/alimentation

Assurez-vous que le courant d'acheminement dans le réseau de distribution électrique suit une voie à faible résistance.

L'objectif est de s'assurer qu'il n'y a pas de dissipation de puissance sous forme de chaleur (pas de chute d'IR) dans le système PCB de l'ordinateur.

La consommation actuelle tombe dans les limites d'approvisionnement

La carte d'alimentation et les composants ne sont pas parfaits, et le courant doit être réparti sur tout le circuit imprimé de l'ordinateur pour atteindre chaque composant.

Votre consommation de courant globale ne doit pas dépasser le courant d'alimentation maximal du bloc d'alimentation. De même, l'alimentation de l'ordinateur nécessite le courant d'entrée correct pour fournir la sortie nominale.

Comment devez-vous router les appareils à pas fin dans les circuits imprimés d'ordinateur ?

Une section du PCB de l'ordinateur qui aura de nombreux vias concerne les pièces avec un nombre élevé de broches, en particulier les composants BGA.

Avec la nécessité d'acheminer des centaines/milliers de broches de ces composants vers le PCB, vous utiliserez rapidement l'espace sur la carte.

Il est indispensable de prévoir un plan de ces voies d'évacuation afin de réussir le routage des dispositifs à pas fin.

Regardons quelques conseils de routage des composants à pas fin du PCB de l'ordinateur :

  • Concevez le placement de vos composants sur ces pièces ayant un acheminement dans le montage, en commençant par le montage des condensateurs de découplage.

Les pièces avec un nombre élevé de broches dépendent de nombreux condensateurs pour contrebalancer leur intégrité de puissance. Mais vous n'aurez pas suffisamment d'espace pour eux après avoir terminé le routage.

Ensuite, montez les pièces restantes auxquelles le dispositif à pas fin sera lié en fonction de leurs voies de signal.

N'oubliez pas de conserver également un espace suffisant pour les vias et les canaux de routage lors du montage de ces composants.

  • Évasion de conception via le placement permettant précisément des canaux de routage suffisants sous la pièce. En règle générale, cela commence par acheminer les rangées extérieures de broches dans des dispositions diagonales loin de l'appareil.

Ensuite, éloignez-vous des broches vers les vias qui sont directement proches du dispositif à nombre élevé de broches dans un agencement en os de chien.

Alternativement, vous pouvez acheminer les broches vers l'intérieur lorsque le BGA a un espace ouvert au centre.

Composant de carte PCB d'ordinateur de BGA

Composant de carte PCB d'ordinateur de BGA

  • Pour les BGA plus grands, utilisez des vias à l'intérieur des pads BGA pour économiser de l'espace. Assurez-vous de confirmer d'abord avec le fabricant de votre PCB d'ordinateur s'il peut fabriquer le circuit ayant les vias dans les pastilles.

Vous devrez utiliser des microvias dans les pastilles et/ou des microvias pour les BGA ayant des pas de broches plus petits et/ou un nombre de broches plus élevé.

Vous ne pouvez pas éviter d'avoir de nombreux trous dans le PCB en raison des nombreux réseaux que vous devez acheminer à partir des composants à nombre élevé de broches.

Le secret est de planifier la conception avant de commencer à placer et à acheminer les pièces afin d'avoir l'espace nécessaire pour tout avoir.

Quelles sont les méthodes de routage pour le routage des circuits DDR dans les PCB d'ordinateur ?

Il existe 2 méthodologies différentes couramment appliquées dans le routage des circuits DDR des PCB d'ordinateur :

Routage de topologie en T

Cette technique achemine les signaux d'horloge, d'adresse et de commande du contrôleur vers la RAM PCB de manière dérivée.

D'autre part, il connecte directement les lignes de données.

Il était difficile d'acheminer la dérivation, même si l'avantage du routage en topologie en T était sa capacité à gérer les charges de capacité plus élevées des boîtiers multi-puces.

La technique était initialement utilisée pour la DDR2, mais elle ne pouvait pas gérer les taux de signalisation DDR3 et DDR4 plus élevés.

Routage Topologique Fly-By

Cette méthode de routage DDR achemine les signaux d'horloge, d'adresse et de commande dans une chaîne hors du contrôleur vers le module RAM.

De même, il relie également directement les lignes de données.

Le routage de topologie de survol prend en charge les processus à haute fréquence en minimisant les quantités de stubs de trace de la topologie en T, ce qui améliore également l'intégrité du signal.

De plus, il est plus facile d'acheminer l'arrangement en guirlande de la topologie de survol par rapport à l'arrangement de branchement de la topologie en T.

Quels sont les principaux défis pour atteindre une bonne intégrité de l'alimentation dans les PCB d'ordinateur ?

L'intégrité de l'alimentation du circuit imprimé de l'ordinateur est liée à certains problèmes liés à son réseau d'alimentation, notamment :

Rebond au sol

Aussi appelé bruit de commutation simultané (SSN), le rebond de masse se produit si plusieurs signaux commutent en même temps.

Cela peut se produire lorsque le microprocesseur PCB de l'ordinateur écrit dans la mémoire et que tous les signaux de données commutent au moment correspondant.

Lorsque les signaux ne reviennent pas à leur niveau de masse source en raison de la vitesse de commutation, ils « rebondissent » dessus. Ce bruit dû au bruit de rebond au sol peut entraîner une fausse commutation et éventuellement interrompre ou éteindre l'ordinateur.

Ondulations de puissance

Les attributs de commutation de l'alimentation du PCB de l'ordinateur peuvent entraîner des ondulations de puissance. Par conséquent, les ondulations peuvent entraîner une diaphonie dans les circuits adjacents compromettant la précision des signaux, ce qui peut perturber les circuits.

Interférence électromagnétique (EMI)

La façon dont vous organisez les plans d'alimentation dans l'empilement de la couche PCB de l'ordinateur peut entraîner des problèmes EMI si vous ne configurez pas correctement.

Les plans de masse et d'alimentation peuvent aider à empêcher les EMI d'influencer les performances des couches de signal en les protégeant.

Cependant, cela ne se produit que lorsque les couches de signal sont placées entre les plans.

Chemins de retour

La conception des plans de circuits imprimés d'ordinateur doit maintenir les bons chemins de retour de signal.

Malheureusement, les besoins en énergie laissent généralement trop de trous pour interconnecter les vias avec les vias de couture.

De plus, plusieurs alimentations peuvent vous obliger à avoir des plans divisés.

Tous ces éléments peuvent compromettre un bon chemin de retour du signal, ce qui peut entraîner une mauvaise intégrité du signal.

Vous devez tenir compte de toutes ces préoccupations ainsi que de l'évaluation du PCB de l'ordinateur pour une meilleure intégrité de l'alimentation.

La plupart des problèmes mis en évidence ci-dessus peuvent être résolus grâce à des résistances et des condensateurs stratégiquement positionnés couplés à des plans d'alimentation placés avec précision.

Comment pouvez-vous réduire le coût d'assemblage des circuits imprimés d'un ordinateur ?

Le coût de l'assemblage des circuits imprimés d'un ordinateur dépend normalement de la quantité de composants, de la complexité et du type d'opération d'assemblage.

Bien que le processus d'assemblage ne soit pas sous votre contrôle, vous pouvez appliquer les stratégies suivantes pour garantir un assemblage de PCB d'ordinateur économique :

Placez les composants de montage en surface d'un côté

Généralement, l'assemblage d'une carte de circuit imprimé d'ordinateur ayant des composants montés en surface de chaque côté est plus coûteux par rapport à celui qui en a alors sur un côté.

En effet, le tableau n'aura besoin que d'un seul cycle de pick-n-place au lieu de deux, ce qui réduira les coûts de pochoir.

Étiquetage approprié du désignateur

Les désignateurs facilitent l'identification des composants sur la carte de circuit imprimé de l'ordinateur.

Vous devez vous assurer qu'ils sont clairs et positionnés près des pièces auxquelles ils sont liés.

Il aide le fabricant de circuits imprimés de votre ordinateur à garantir un fonctionnement sans problème et réduit également les problèmes de placement manuel.

Panéliser le PCB

Il est conseillé de produire la carte en panneaux lorsque vous fabriquez de nombreux PCB.

Cela diminue le coût de fabrication en plus d'augmenter l'efficacité du processus d'assemblage.

Vous devez vous assurer qu'il y a des marqueurs repères dans les panneaux de circuits imprimés de l'ordinateur pour garantir l'orientation et la précision de l'opération de prise et de placement.

PCB d'ordinateur en panneaux

PCB d'ordinateur en panneaux

Donner la liste complète des nomenclatures

Fournir au fabricant de circuits imprimés de votre ordinateur une liste complète des nomenclatures les aide à placer les pièces sur la bonne empreinte.

La liste des nomenclatures vous aide également à planifier et à budgétiser les achats en tirant parti de la quantité et de l'utilisation.

Pour tous vos circuits imprimés informatiques, contactez Venture Electronics maintenant.