5 faktai apie PCB plokštes

5 faktai apie PCB plokštes

PCB plokštės - tai plonos plokštės, pagamintos iš izoliacinės medžiagos, padengtos metalu. Tuomet metalas išgraviruojamas į mažus raštus, kuriais sukuriami elektros energijos keliai. Tada plokštė tvirtinama prie įvairių metalinių komponentų, naudojant litavimą. Taip sudaroma spausdintinė plokštė. Yra keletas skirtingų PCB tipų.

Komponentai

Kurdami spausdintinę plokštę turėtumėte atsižvelgti į įvairius ją sudarančius komponentus. Kiekvienas komponentas atlieka savo vaidmenį, tačiau kartu jie sudaro visiškai veikiančią elektros sistemą. Kuriant spausdintinę plokštę, svarbu naudoti tinkamus prietaisui.

Yra daugybė būdų, kaip montuoti komponentus ant spausdintinės plokštės. Vienas iš būdų - montavimas per skylę, kai komponentas įkišamas į plokštėje esančią skylę. Tada komponentų išvadai prilituojami prie plokštės iš kitos pusės. Kitas būdas - paviršinis montavimas, kai komponentai dedami tiesiai ant plokštės. Šis variantas leidžia sutaupyti vietos plokštėje.

Dydis

PCB plokščių dydis yra labai svarbus sprendimas gamybos procese. Nuo dydžio priklauso plokštės našumas. Taip pat labai svarbu atsižvelgti į plokštės storį. Standartinis PCB plokščių storis yra 1,57 mm. Tačiau yra įvairių alternatyvų.

Viena iš galimybių - skydų montavimas. Šis procesas įprastas mažoms plokštėms. Gamintojas išpjauna plokštę iš didesnės plokštės. Mažiausias plokštės dydis paprastai yra 2,0″, tačiau mažoms plokštėms greičiausiai reikės panelizacijos. Sluoksnių skaičius taip pat yra svarbus veiksnys. Standartiškai yra vienas arba du sluoksniai, tačiau kai kurie gamintojai gali turėti iki 20 sluoksnių. PCB storis atspindi ir pačios plokštės, ir atskirų vidinių sluoksnių storį. Yra priemokų už griežtesnius nuokrypius, pavyzdžiui, 0,030″.

Funkcija

PCB plokštės yra labai svarbi elektronikos dalis. Jos užtikrina elektros grandinės galios nukreipimą ir yra labai patvarios. Jos sukurtos taip, kad atlaikytų karštį, drėgmę ir fizinę jėgą. Dėl to jos idealiai tinka naudoti įvairiose pavojingose aplinkose. Be to, jie labai saugūs. Dėl unikalios konstrukcijos neįmanoma atsitiktinai paliesti dviejų ar daugiau kontaktų vienu metu.

PCB gamybai naudojama medžiaga turi didelę įtaką jo veikimui. Plokštės storį lemia keli veiksniai, įskaitant vario kiekį. Dažnai storis apibūdinamas vario kiekiu kvadratinėje pėdoje, nors jis gali būti matuojamas ir mikrometrais. Tipišką dvisluoksnę spausdintinę plokštę iš vienos pusės sudaro varis, o iš kitos - epoksidinis sluoksnis. Šie du komponentai sujungiami vario pagrindo laidais.

Spalva

PCB plokščių spalvą lemia keli veiksniai. Pirmasis yra žmogaus akies spalvos suvokimas. Žmogaus akis lengvai atskiria raudoną, mėlyną ir žalią spalvą nuo baltos. Antrasis veiksnys - gamybos procesas. Nors PCB plokštės gali būti įvairių spalvų, žalią spalvą pagaminti lengviausia. Be to, ji ekologiškesnė už kitas spalvas. Kitos galimos spalvos: raudona, geltona, mėlyna ir violetinė.

PCB plokščių spalva taip pat gali turėti įtakos tokiems aspektams kaip estetika ir pardavimo kokybė. Pavyzdžiui, peršviečiamos plokštės gali padėti gaminiams būti geriau matomiems ir patrauklesniems. Be to, spalva gali turėti įtakos šilumos laidumui ir atspindėjimui. Tai gali būti ypač svarbu gaminiams, kuriuose naudojamas LED apšvietimas.

Istorija

PCB plokštės nuo pat pradžių nuėjo ilgą kelią. Pirmosios spausdintinės plokštės buvo vienpusės, vienoje jų pusėje buvo schema, kitoje - komponentai. Šios ankstyvosios plokštės buvo labai veiksmingos, nes jomis buvo galima pakeisti gremėzdiškus laidus, todėl jos vis dažniau buvo naudojamos karinėje ir kitose srityse. Šeštajame dešimtmetyje už spausdintinių plokščių kūrimą daugiausia buvo atsakingos vyriausybinės agentūros, kurioms reikėjo patikimų ryšių ir ginklų sistemų.

XX a. septintojo dešimtmečio pabaigoje kūrimo procesas iš esmės pasikeitė. Kūrėjai perėjo nuo tradicinių laidų kūrimo metodų prie sudėtingesnio proceso, vadinamo "testavimo projektavimu". Plėtojant šį procesą reikėjo, kad konstruktoriai planuotų savo projektus atsižvelgdami į būsimą perdirbimą. Jie taip pat atskyrė gamybos ir projektavimo komandas.

PCB plokščių tipai

PCB plokščių tipai

PCB plokštės būna įvairių tipų. Yra standžiųjų, įprastinių, daugiasluoksnių ir vienpusių. Kiekviena jų turi konkrečią paskirtį ir pritaikymą. Norėdami sužinoti daugiau apie spausdintines plokštes, skaitykite toliau. Šios plokštės, be kita ko, naudojamos masinėje gamyboje, radijo imtuvuose, spausdintuvuose ir kietojo kūno kaupikliuose.

Standieji PCB

Standžiosios spausdintinės plokštės sudarytos iš kelių sluoksnių, kurių pirmasis sluoksnis yra substratas. Paprastai šis sluoksnis gaminamas iš FR4 stiklo pluošto, kuris yra standesnis nei fenoliai ir epoksidai. Jame taip pat yra vario folija, kuri padeda perduoti duomenis skirtingais keliais.

Standžiosios spausdintinės plokštės naudojamos didelės ir mažos apkrovos įrenginiuose ir yra labai patvarios. Jos neiškreipiamos ir gali atlaikyti aukštą temperatūrą bei įtampą. Dėl to jos idealiai tinka prietaisams ir elektroniniams įrenginiams. Be to, jos atitinka RoHS reikalavimus. Jas taip pat galima lengvai remontuoti ir surinkti.

Standžiosios spausdintinės plokštės plačiai naudojamos automobilių pramonėje. Jos gali būti naudojamos vidutinio dydžio ir didelėse transporto priemonėse. Dėl aukštatemperatūrių laminatų jos apsaugo grandynus nuo atšiaurios aplinkos ir variklio karščio. Be to, jos gali būti naudojamos kintamosios ir nuolatinės srovės maitinimo keitikliuose. Standžiosios spausdintinės plokštės taip pat naudojamos avionikoje, įskaitant orlaivių prietaisus ir pagalbinius maitinimo blokus.

Dažniausiai gaminami standieji PCB. Jos gaminamos iš kieto pagrindo medžiagų, kurios neleidžia plokštėms deformuotis. Kompiuterio pagrindinė plokštė yra standžiosios spausdintinės plokštės pavyzdys. Ji sudaryta iš daugelio sluoksnių ir jungia visas kompiuterio dalis. Standžiosios spausdintinės plokštės gali būti vienpusės, dvipusės ar net daugiasluoksnės.

Įprastiniai PCB

Įprastiniai PCB yra aromatiniai angliavandeniliniai junginiai, sudaryti iš dviejų benzeno žiedų, sujungtų anglies ir anglies jungtimi. Šiuose junginiuose yra iki dešimties chloro atomų ir jie gali būti įvairių formų - nuo gelsvų dervų iki klampių skysčių. Gautos medžiagos pasižymi puikiomis dielektrinėmis savybėmis, yra atsparios aukštai temperatūrai ir cheminiam irimui. Šios medžiagos nesuyra veikiant šviesai, todėl jas galima saugiai šalinti nedarant žalos aplinkai.

Įprastinius PCB galima suskirstyti į du pagrindinius tipus: standžius ir lanksčius. Standžiosios spausdintinės plokštės yra labiausiai paplitęs spausdintinių plokščių tipas ir dažniausiai naudojamos prietaisams, kuriems reikia, kad spausdintinė plokštė išliktų vienos formos. Šios spausdintinės plokštės gali būti viensluoksnės arba dvisluoksnės. Jos paprastai yra pigesnės už lanksčiąsias spausdintines plokštes.

Vienpusės ir dvipusės spausdintinės plokštės turi ir privalumų, ir trūkumų. Vienpuses spausdintines plokšteles lengva projektuoti ir gaminti, jas galima įsigyti dideliais kiekiais už mažą kainą. Jos tinka vidutinio sudėtingumo grandinėms. Dažniausi pavyzdžiai - maitinimo šaltiniai, prietaisai ir pramoniniai valdikliai.

Daugiasluoksnės spausdintinės plokštės

Aukštųjų technologijų daugiasluoksnės spausdintinės plokštės sukurtos taip, kad atitiktų sudėtingų pramoninių įrenginių reikalavimus. Jas galima gaminti iš keturių, aštuonių, dešimties, dvylikos ir keturiolikos sluoksnių. Daugiasluoksnės spausdintinės plokštės tinka tvirto atsparumo reikalaujančioms programoms, pavyzdžiui, medicinos įrangai ir karinei įrangai.

Paprastai daugiasluoksnes spausdintines plokšteles sudaro vario ir izoliaciniai sluoksniai. Norint užtikrinti geresnes elektrines charakteristikas, labai svarbu tinkamai suprojektuoti šias plokštes. Tačiau blogai suprojektuota plokštė arba netinkamai parinktos medžiagos gali sumažinti bendrąsias charakteristikas ir lemti didesnę spinduliuotę bei skersinius trikdžius. Be to, dėl netinkamų sluoksnių gali padidėti PCB jautrumas išoriniam triukšmui.

Daugiasluoksnė spausdintinė plokštė yra brangesnė už standartinę spausdintinę plokštę. Daugiasluoksnių plokščių gamybos procesas yra sudėtingesnis, todėl reikia išsamių gamybos brėžinių ir papildomų įžeminimo plokštumų. Šiuos išvesties failus efektyviau kurti naudojant šiuolaikinę CAD programinę įrangą. Daugiasluoksnėje spausdintinėje plokštėje galima sutalpinti daugiau grandynų ant vienos plokštės, todėl ji užima daugiau vietos.

Vienpusės spausdintinės plokštės

Vienpusės spausdintinės plokštės, dar vadinamos vienpusėmis spausdintinėmis plokštėmis, yra tokios plokštės, kuriose yra tik vienas laidžios medžiagos sluoksnis. Vienoje plokštės pusėje sumontuoti elektroniniai komponentai, o kitoje pusėje išgraviruota grandinė. Tokias vienpuses plokštes lengva gaminti, o jų kaina yra mažesnė nei dvipusių plokščių. Vienpusės spausdintinės plokštės plačiai naudojamos įvairiuose elektroniniuose prietaisuose.

Vienpusės spausdintinės plokštės naudojamos labai paprastiems, nebrangiems elektriniams prietaisams. Tokių prietaisų pavyzdžiai - LED apšvietimo plokštės, radijo imtuvai, laikmačio grandinės ir maitinimo šaltiniai. Tačiau vienpusės spausdintinės plokštės nerekomenduojamos sudėtingiems projektams. Jos gali neužtikrinti pakankamai jūsų projektui reikalingų funkcijų.

Vienpusės PCB plokštės dažnai naudojamos prototipams ir mėgėjiškiems projektams. Jos yra lengvos ir atsparios įvairioms sąlygoms. Be to, jas lengva pakeisti. Kai kurie jų privalumai - didelio tankio montavimas, didelio tankio elementų montavimas ir mechaninis tvirtinimas.

Kaip pagaminti spausdintinę plokštę

Kaip pagaminti spausdintinę plokštę

There are a variety of ways to get a circuit board made. From selecting a manufacturer to drilling holes on the board, there are many different methods to create your PCB. Whether you need a simple prototype or an advanced circuit board, there are several steps to make your PCB a reality.

Adding information to a circuit board

Adding information to a circuit board can involve a variety of different tasks. The information can be mechanical or electrical, such as waveforms or component values, or it can be as simple as a brief circuit operating description. Other information that can be added to the circuit board includes tuning and temperature ranges.

A circuit board is a printed board that contains several electronic components. It is typically made from copper that has been etched and is bonded to a non-conductive sheeting. In basic designs, the components connected to a circuit board are soldered directly onto the board, but more sophisticated designs may contain embedded components.

Drilling holes on a circuit board

Drilling holes on a circuit board requires precision. The size, location, and type of holes you need depend on the type of PCB you’re working with and the type of components you’ll be mounting. Drilling holes is an essential part of PCB assembly, and it’s essential to follow design rules when drilling circuit boards.

When drilling holes on a circuit board, you must keep the board clean to prevent metal shavings from clogging the holes. Once the holes are clean, you can apply solder. To firmly attach the solder around the holes, use a soldering iron. This process will ensure that the solder is well adhered to the board.

If you want to use an automatic drilling machine, you can use drill charts and legends to ensure accurate drilling. This will help you avoid problems such as extra holes, missing holes, or hole shifts, which can lead to production problems.

Placing components on a circuit board

When getting a circuit board made, it is important to know how to place components in the appropriate space. The size of the board determines how much space is required to place each component, and a conveyor belt assembly will require components to be spaced away from the edge of the board to prevent damage during processing. The following tips will help you decide how to place components on a circuit board.

When determining the layout of components, you must also check for polarity. Check the anode and cathode of each capacitor, and the head of every IC. Also, check for the space between holes and traces. You should also consider the distance between a solder pad and a copper trace, and make sure that they will not overlap.

You will also want to choose a substrate for your PCB. Some boards are made with fiberglass to help them resist breakage, while others are made with copper foil or a full copper coating to help them conduct electrical signals.

Choosing a PCB manufacturer

When choosing a PCB manufacturer, there are many factors to consider. First, make sure to look at the facilities and capabilities of the company. Then, determine the market for your product. If you are selling to North America, you may be looking for a different PCB manufacturer than if you are selling to Europe or Asia.

Another important factor to consider when choosing a PCB manufacturer is the experience of the company. This will help you select a company that has the knowledge and expertise to produce your PCBs in a timely manner. Secondly, make sure that you choose a company that offers a large enough production volume and a reasonable price.

Third, make sure the PCB manufacturer has the appropriate certifications. Look for the ISO 9001 or ISO 14001 certifications to ensure the manufacturing processes are up to par. Using a PCB manufacturer with these certifications will help you ensure the highest quality and consistency.

Kaip surinkti spausdintinę plokštę

Kaip surinkti spausdintinę plokštę

Prieš pradėdami lituoti, turėtumėte sukurti schemos projektą. Tai padės jums pasirinkti reikiamus komponentus ir teisingai juos išdėstyti. Taip pat galite naudoti parinkimo ir išdėstymo mašiną, kuri padės jums atlikti šį procesą. Kai turėsite schemą ir parinktus komponentus, galite pradėti montuoti plokštę.

Schematinio projekto kūrimas

Jei turite elektroninės grandinės projektą, turėsite sukurti scheminį projektą. Šiose schemose gausu informacijos, įskaitant komponentus, jungtis ir kaiščius. Jie turi būti paženklinti ir išdėstyti tinkama tvarka. Šias schemas naudoja žmonės, kurie yra susipažinę su elektronika ir grandinėmis.

Schemos kuriamos elektroninėje CAD sistemoje, specialiai sukurtoje spausdintinėms plokštėms projektuoti. Schema - tai elektroninės grandinės schema, kurioje skirtingiems komponentams pavaizduoti naudojami standartiniai pramoniniai simboliai ir užrašai. Kiekvienas fizinis komponentas schemoje turi identifikuojantį simbolį.

Sukūrus scheminį projektą, kitas žingsnis - sukurti spausdintinės plokštės maketą ir BOM. "Altium Designer" gali automatiškai susieti schemos duomenis su spausdintinės plokštės maketu ir BOM. Kuriant spausdintinės plokštės maketą, "Altium Designer" parengia schemos duomenis. Tada jis automatiškai konvertuoja SchDoc failą į PcbDoc failą. Tada jis atveria dialogo langą Inžinerinių pakeitimų užsakymas, kuriame galite išvardyti atskirus schemos komponentus.

Naudojant surinkimo ir padėjimo mašiną

"Pick and place" mašinos yra labai efektyvus būdas surinkti spausdintines plokštes. Jos gali milimetro tikslumu išdėstyti komponentus plokštėje, todėl sumažėja vietos, kurią reikia skirti kiekvienam komponentui. Šios mašinos taip pat užtikrina didesnį našumą, todėl padeda projektuotojams per trumpesnį laiką sukurti pažangesnes spausdintines plokštes. Šios mašinos taip pat gali sumažinti spausdintinių plokščių gamybos sąnaudas.

Į "Pick and Place" mašiną pakraunami komponentai, o kiekvienas komponentas tiekiamas keliais kanalais. Įvairūs mašinos padavimo įtaisai gali priimti ritinius, vamzdelius ar net vaflines pakuotes. Dėl to ji gali automatiškai parinkti tinkamas detales plokštei.

Naudojant metalo lakštą

Kai būsite pasiruošę surinkti savo spausdintinę plokštę, pradėkite nuo dizaino perkėlimo ant metalo lakšto. Lakštas turi būti pakankamai didelis, kad uždengtų visą spausdintinę plokštę. Taip pat turėtumėte įsitikinti, kad metalinio lakšto angos atitinka spausdintinės plokštės modelį. Metalo lakšto storis turi būti vienodas, nes net ir nedidelis įpjovimas vėliau gali sukelti didelių problemų.

Metalinė plokštės šerdis yra storiausia plokštės medžiaga. Šis metalinis sluoksnis užtikrina standumą ir išlaiko grandinę plokščią. Jis taip pat yra pakankamo storio, kad būtų galima pritvirtinti montavimo įrangą. Plokštės atviroji metalo lakšto pusė paprastai būna neapdorota ir be lituoklio kaukės.

Litavimo pasta

Lituoklio pasta yra svarbi spausdintinių plokščių surinkimo proceso dalis. Ji naudojama PCB skylėms užpildyti, kad būtų galima pritvirtinti elektrinius komponentus. Lydmetalio sluoksnis turi būti užteptas tinkamai, kad komponentai būtų pritvirtinti. Kad lydmetalio sluoksnis būtų tinkamai užteptas, spausdintinės plokštės paviršius turi būti lygus. Norint užpildyti skirtingo dydžio skyles, lydmetalio pasta turi būti tepama pasirinktinai. Šiam tikslui dažniausiai taikomas lydmetalio pastos spausdinimo metodas.

Projektuojant spausdintinę plokštę sukuriamas šablonas, kad būtų galima tiksliai užtepti lydmetalio pastą. Šie šablonai dažnai pjaunami lazeriu ir gaminami iš įvairių medžiagų. Šablonai gali būti pagaminti iš mylaro, nerūdijančio plieno arba poliimido.

Naudojant trafaretą

Šablono naudojimas pėdsakams ant spausdintinės plokštės surinkti yra svarbi PCB surinkimo proceso sudedamoji dalis. Jis gali padėti užtikrinti, kad pėdsakai būtų tiksliai išlyginti. Šablonas taip pat gali padėti užtikrinti, kad lydmetalio pasta būtų užtepta tinkamoje vietoje. Norint naudoti trafaretą, reikia iš anksto paruošti spausdintinės plokštės paviršių.

Yra įvairių dydžių ir formų šablonų, todėl norint užtikrinti sėkmingą litavimo jungtį labai svarbu pasirinkti tinkamą šabloną. Šablono dydis ir storis turi būti parenkamas atsižvelgiant į komponentų išdėstymą. Be to, šablono angos dydis yra labai svarbus nustatant perduodamos lydmetalio pastos kiekį. Naudojant per mažai arba per daug lydmetalio pastos, gali susidaryti tilteliai ir silpnos jungtys, o tai gali turėti įtakos galutinės spausdintinės plokštės funkcionalumui.