5 Facts About PCB Boards

5 Facts About PCB Boards

PCB boards are thin boards made of an insulating material coated with metal. The metal is then etched into small patterns that create pathways for electricity to travel. The board is then mounted with various metal components using solder. This makes up a circuit board. There are several different types of PCBs.

Komponenty

When you make a PCB, you should consider the different components that make it up. Every component has its own role to play, but together, they make up a fully functional electrical system. As the creator of a PCB, it is important to use the right ones for the device.

There are many ways to mount the components on a PCB board. One method is through-hole mounting, which involves plugging the component into a hole in the board. Then, the component leads are soldered to the board on the other side. Another way is surface-mount mounting, which involves placing the components directly on the board. This option saves space on the board.

Size

The size of PCB boards is a critical decision in the fabrication process. The size determines the throughput of a panel. The thickness of a board is a crucial consideration as well. The standard thickness for PCBs is 1.57 mm. However, there are various alternatives available.

One option is panelization. This process is common for small boards. The manufacturer will cut the board out of a larger slab. The minimum size of the board is usually 2.0″ but small boards will likely require panelization. The number of layers is also an important consideration. The standard is one or two layers, but some manufacturers go up to 20 layers. The PCB thickness reflects both the board itself and the thickness of the individual inner layers. There are premiums for tighter tolerances, such as 0.030″.

Function

PCB boards are a critical part of electronics. They provide a way to direct power in an electrical circuit, and are very durable. They are designed to withstand heat, moisture, and physical force. This makes them ideal for use in a variety of hazardous environments. In addition to this, they are extremely safe. Because of their unique design, it is impossible to accidentally touch two or more contacts at once.

The material used to make a PCB has a great impact on its performance. The thickness of a board is determined by a number of factors, including the copper content. The thickness is often described in terms of copper per square foot, although this can also be measured in terms of micrometers. A typical two-layer PCB consists of copper on one side and an epoxy-based layer on the other. These two components are then connected by a copper-based wiring.

Colour

There are a few factors that determine the colour of PCB boards. The first is the human eye’s perception of the color. The human eye can easily distinguish red, blue, and green from white. The second factor is the production process. While there are a number of different colors for PCBs, green is the easiest to produce. It is also more environmentally friendly than other colours. Other colours available include red, yellow, blue, and purple.

Aspects such as aesthetics and saleability may also be affected by the colour of PCB boards. For example, translucent boards can help products to be more visible and more appealing. Additionally, color can affect heat conduction and reflectivity. This can be particularly important for products that use LED lighting.

History

PCB boards have come a long way since their early beginnings. The first PCBs were single sided, with the circuitry on one side and the components on the other. These early boards were very effective in replacing bulky wires, and their use was increasingly favored in military and other applications. During the 1950s, the development of PCBs was largely the responsibility of government agencies, which needed reliable communication and weapons systems.

In the late 1960s, the development process changed dramatically. Developers shifted from traditional wiring techniques to a more sophisticated process known as “Design for Test.” The development of this process required designers to plan their designs with future rework in mind. They also separated manufacturing and design teams.

Rodzaje płytek PCB

Rodzaje płytek PCB

PCB boards come in many types. There are Rigid, Conventional, Multi-layer, and Single-sided varieties. Each has a specific purpose and application. To learn more about PCBs, read on. These boards are used in bulk manufacturing, radio, printers, and solid-state drives, among others.

Rigid PCBs

Rigid PCBs are made up of several layers, with the first layer being the substrate. Typically, this layer is made from FR4 fiberglass, which is stiffer than phenolics and epoxies. It also includes copper foil, which helps transmit data along different paths.

Rigid PCBs are used in heavy-duty and light-duty applications and are highly durable. They are not subject to distortion and can withstand high temperatures and stress. This makes them ideal for appliances and electronic devices. Moreover, they are RoHS compliant. They can also be easily repaired and assembled.

Rigid PCBs have many uses in the automotive industry. They can be used in vehicles of moderate to large size. Due to their high-temperature laminates, they protect the circuitry from the harsh environment and engine heat. Additionally, they can be used in AC/DC power converters. Rigid PCBs are also used for avionics, including aircraft instruments and auxiliary Power Units.

Rigid PCBs are the most commonly manufactured type of PCB. These are made from solid substrate materials that prevent the circuit board from deforming. A computer motherboard is an example of a rigid PCB. It is made of many layers and connects all the computer parts together. Rigid PCBs can be single-sided, double-sided, or even multi-layered.

Conventional PCBs

Conventional PCBs are aromatic hydrocarbon compounds made of two benzene rings linked together by a carbon-carbon bond. These compounds contain up to ten chlorine atoms and can exist in a variety of forms, from yellowish resins to viscous liquids. The resulting materials exhibit excellent dielectric properties and are resistant to high temperatures and chemical degradation. These materials do not degrade in the presence of light, so they can be safely disposed of without harming the environment.

Conventional PCBs can be categorized into two major types: rigid and flexible. Rigid PCBs are the most common type of PCB, and are most often used for devices that require a PCB to stay in one shape. These circuit boards can be single or double-layered. They are generally less expensive than flexible PCBs.

Single-sided and double-sided PCBs both have their benefits and drawbacks. Single-sided PCBs are easy to design and manufacture and can be purchased at a low price in bulk orders. They are suited for circuits with intermediate complexity. Common examples include power supplies, instrumentation, and industrial controls.

Multi-layer PCBs

High-tech multi-layer PCBs are designed to meet the requirements of complex industrial setups. They can be manufactured with four, eight, ten, twelve, and fourteen layers. Multi-layer PCBs are suitable for applications requiring ruggedness, such as medical equipment and military hardware.

Typically, multi-layer PCBs are composed of copper and insulating layers. A proper design of these boards is crucial for better electrical performance. However, a poorly designed board or the wrong choice of materials can decrease the overall performance and lead to higher emissions and crosstalk. Furthermore, improper layers can increase the PCB’s sensitivity to external noise.

A multi-layer PCB is more expensive than a standard printed circuit board. The manufacturing process for multilayer boards is more complex, requiring detailed manufacturing drawings and additional ground planes. Creating these output files is more efficient with modern CAD software. A multilayer PCB can fit more circuits on a single board and allows for greater space.

Single-sided PCBs

Single-sided printed circuit boards, also known as single-sided PCBs, are a type of circuit board with just one layer of conductive material. The board has one side in which electronic components are mounted and the other side is where the circuit is etched. These single-sided boards are easy to manufacture and have lower costs than double-sided circuit boards. Single-sided PCBs are widely used in a variety of electronic devices.

Single-sided PCB boards are used for very simple, low-cost electrical devices. Examples of these devices are LED Lighting boards, radios, Timing Circuits, and power supplies. However, single-sided PCBs are not recommended for complex projects. They may not be able to provide enough functionality for your project.

Single-sided PCB boards are often used for prototypes and hobbyist projects. They are lightweight and can withstand a variety of conditions. In addition, they are easy to replace. Some of their benefits include high-density mounting, high-density element mounting, and mechanical fastening.

Jak wykonać płytkę drukowaną

Jak wykonać płytkę drukowaną

Istnieje wiele sposobów na wykonanie płytki drukowanej. Od wyboru producenta po wiercenie otworów na płytce, istnieje wiele różnych metod tworzenia PCB. Niezależnie od tego, czy potrzebujesz prostego prototypu, czy zaawansowanej płytki drukowanej, istnieje kilka kroków, aby Twoja płytka stała się rzeczywistością.

Dodawanie informacji do płytki drukowanej

Dodawanie informacji do płytki drukowanej może obejmować wiele różnych zadań. Informacje mogą być mechaniczne lub elektryczne, takie jak przebiegi lub wartości komponentów, lub mogą być tak proste, jak krótki opis działania obwodu. Inne informacje, które można dodać do płytki drukowanej, obejmują zakresy strojenia i temperatury.

Płytka drukowana to płytka zawierająca kilka elementów elektronicznych. Zazwyczaj jest ona wykonana z miedzi, która została wytrawiona i połączona z nieprzewodzącą folią. W podstawowych projektach komponenty podłączone do płytki drukowanej są lutowane bezpośrednio na płytce, ale bardziej zaawansowane projekty mogą zawierać wbudowane komponenty.

Wiercenie otworów na płytce drukowanej

Wiercenie otworów na płytce drukowanej wymaga precyzji. Rozmiar, lokalizacja i rodzaj potrzebnych otworów zależą od rodzaju płytki drukowanej, z którą pracujesz i rodzaju komponentów, które będziesz montować. Wiercenie otworów jest istotną częścią montażu PCB, a podczas wiercenia płytek drukowanych należy przestrzegać zasad projektowania.

Podczas wiercenia otworów na płytce drukowanej należy utrzymywać płytkę w czystości, aby zapobiec zatykaniu otworów przez metalowe wióry. Po wyczyszczeniu otworów można nałożyć lut. Aby mocno przymocować lut wokół otworów, użyj lutownicy. Proces ten zapewni, że lut będzie dobrze przylegał do płytki.

Jeśli chcesz korzystać z automatycznej wiertarki, możesz użyć wykresów wiercenia i legend, aby zapewnić dokładne wiercenie. Pomoże to uniknąć problemów, takich jak dodatkowe otwory, brakujące otwory lub przesunięcia otworów, które mogą prowadzić do problemów produkcyjnych.

Umieszczanie komponentów na płytce drukowanej

Podczas wykonywania płytki drukowanej ważne jest, aby wiedzieć, jak umieścić komponenty w odpowiedniej przestrzeni. Rozmiar płytki określa, ile miejsca jest wymagane do umieszczenia każdego komponentu, a zespół przenośnika taśmowego będzie wymagał, aby komponenty były oddalone od krawędzi płytki, aby zapobiec uszkodzeniom podczas przetwarzania. Poniższe wskazówki pomogą ci zdecydować, jak umieścić komponenty na płytce drukowanej.

Podczas określania układu komponentów należy również sprawdzić polaryzację. Należy sprawdzić anodę i katodę każdego kondensatora oraz głowicę każdego układu scalonego. Należy również sprawdzić odstępy między otworami i ścieżkami. Należy również wziąć pod uwagę odległość między polem lutowniczym a miedzianą ścieżką i upewnić się, że nie będą one na siebie nachodzić.

Należy również wybrać podłoże dla płytki PCB. Niektóre płytki są wykonane z włókna szklanego, aby były odporne na pękanie, podczas gdy inne są wykonane z folii miedzianej lub pełnej powłoki miedzianej, aby pomóc im przewodzić sygnały elektryczne.

Wybór producenta PCB

Wybierając producenta PCB, należy wziąć pod uwagę wiele czynników. Po pierwsze, należy przyjrzeć się obiektom i możliwościom firmy. Następnie należy określić rynek dla swojego produktu. Jeśli sprzedajesz do Ameryki Północnej, możesz szukać innego producenta PCB niż w przypadku sprzedaży do Europy lub Azji.

Innym ważnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę przy wyborze producenta PCB, jest doświadczenie firmy. Pomoże to wybrać firmę, która posiada wiedzę i doświadczenie do terminowej produkcji płytek PCB. Po drugie, upewnij się, że wybierasz firmę, która oferuje wystarczająco dużą wielkość produkcji i rozsądną cenę.

Po trzecie, upewnij się, że producent PCB posiada odpowiednie certyfikaty. Poszukaj certyfikatów ISO 9001 lub ISO 14001, aby upewnić się, że procesy produkcyjne są na najwyższym poziomie. Korzystanie z usług producenta PCB posiadającego te certyfikaty pomoże zapewnić najwyższą jakość i spójność.

Jak zmontować płytkę drukowaną

Jak zmontować płytkę drukowaną

Przed rozpoczęciem lutowania należy utworzyć schemat. Pomoże to wybrać potrzebne komponenty i prawidłowe ich rozmieszczenie. Możesz również skorzystać z maszyny typu "pick and place", która pomoże Ci w tym procesie. Po wybraniu schematu i komponentów można rozpocząć montaż płytki.

Tworzenie projektu schematycznego

Jeśli masz projekt obwodu elektronicznego, musisz utworzyć schemat. Schematy te zawierają wiele informacji, w tym komponenty, złącza i piny. Powinny być one oznaczone i ułożone we właściwej kolejności. Schematy te są używane przez osoby zaznajomione z elektroniką i obwodami.

Schematy są tworzone w elektronicznym systemie CAD, stworzonym specjalnie do projektowania obwodów drukowanych. Schemat jest diagramem obwodu elektronicznego i wykorzystuje standardowe symbole i notacje do reprezentowania różnych komponentów. Każdy fizyczny komponent będzie miał symbol identyfikacyjny na schemacie.

Po utworzeniu schematu, następnym krokiem jest utworzenie układu płytki drukowanej i BOM. Altium Designer może automatycznie połączyć dane schematu z układem płytki drukowanej i zestawieniem BOM. Podczas tworzenia układu płytki drukowanej, Altium Designer kompiluje dane schematu. Następnie automatycznie konwertuje plik SchDoc na plik PcbDoc. Następnie otwiera okno dialogowe Engineering Change Order, w którym można wyświetlić listę poszczególnych komponentów na schemacie.

Korzystanie z maszyny typu pick and place

Maszyny typu pick and place to wysoce wydajny sposób montażu płytek drukowanych. Mogą one umieszczać komponenty na płytce z dokładnością co do milimetra, zmniejszając przestrzeń, która musi być przydzielona do każdego komponentu. Maszyny te pozwalają również na większą produktywność, pomagając projektantom tworzyć bardziej zaawansowane płytki PCB w krótszym czasie. Maszyny te mogą również obniżyć koszty produkcji PCB.

Maszyna Pick and Place jest załadowana komponentami i ma wiele podajników dla każdego komponentu. Różne podajniki maszyny mogą przyjmować rolki, tuby, a nawet opakowania waflowe. W rezultacie może automatycznie wybierać odpowiednie części do płyty.

Korzystanie z blachy

Gdy będziesz gotowy do montażu płytki drukowanej, musisz zacząć od przeniesienia projektu na metalowy arkusz. Arkusz musi być wystarczająco duży, aby pokryć całą płytkę drukowaną. Należy również upewnić się, że otwory w blasze pasują do wzoru PCB. Grubość blachy powinna być jednolita, ponieważ nawet niewielkie podcięcie może spowodować poważne problemy na późniejszym etapie.

Metalowy rdzeń płytki drukowanej jest najgrubszym materiałem na płytce. Ta metalowa warstwa zapewnia sztywność i utrzymuje obwód na płaskiej powierzchni. Zapewnia również wystarczającą grubość, aby zabezpieczyć sprzęt montażowy. Odsłonięta metalowa strona płytki jest zwykle niewykończona i nie ma maski lutowniczej.

Pasta lutownicza

Pasta lutownicza jest ważną częścią procesu montażu PCB. Służy do wypełniania otworów w płytce drukowanej, aby można było przymocować komponenty elektryczne. Warstwa lutu musi być nałożona w prawidłowy sposób, aby zapewnić, że komponenty są zabezpieczone. Aby zapewnić prawidłowe nałożenie warstwy lutowia, płytka PCB musi mieć płaską powierzchnię. Aby wypełnić otwory o różnych rozmiarach, pastę lutowniczą należy nakładać selektywnie. Powszechną techniką do tego celu jest drukowanie pasty lutowniczej.

Podczas projektowania płytki drukowanej tworzony jest szablon, aby można było dokładnie nałożyć pastę lutowniczą. Szablony te są często wycinane laserowo i wykonane z różnych materiałów. Szablony mogą być wykonane z Mylaru, stali nierdzewnej lub poliimidu.

Korzystanie z szablonu

Używanie szablonu do montażu ścieżek na płytce drukowanej jest ważnym elementem procesu montażu PCB. Pomaga on zapewnić dokładne wyrównanie ścieżek. Szablon może również pomóc w zapewnieniu, że pasta lutownicza jest nakładana we właściwym miejscu. Aby użyć szablonu, należy wcześniej przygotować powierzchnię płytki drukowanej.

Dostępne są różne rozmiary i kształty szablonów, a wybór właściwego szablonu ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia udanego połączenia lutowanego. Rozmiar i grubość szablonu należy dobrać zgodnie z układem komponentów. Ponadto rozmiar otworu szablonu odgrywa kluczową rolę w określaniu ilości przenoszonej pasty lutowniczej. Użycie zbyt małej lub zbyt dużej ilości pasty lutowniczej może spowodować mostkowanie i słabe połączenia, co może wpłynąć na funkcjonalność końcowej płytki drukowanej.